Question

【題目】如圖所示為某興趣小組為學(xué)校辦公樓空調(diào)夏季降溫設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示。已知繼電器的線圈電阻， 左邊電源電壓為6V恒定不變。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調(diào)電路正常工作。

（1）請(qǐng)說(shuō)明該自動(dòng)控制裝置的工作原理。

（2）計(jì)算說(shuō)明該空調(diào)的啟動(dòng)溫度是多少？

（3）為了節(jié)省電能，將空調(diào)啟動(dòng)溫度設(shè)定為30℃，控制電路中需要串聯(lián)多大的電阻？

（4）改變控制電路的電阻可以給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，除此之外，請(qǐng)你再提出一種方便可行的調(diào)節(jié)方案。

Answer 1

【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）25℃；（3）30Ω；（4）可以將左邊電源改為可調(diào)壓電源

【解析】

（1）由題意知道，這一自動(dòng)控制裝置的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)電磁繼電器，隨室內(nèi)溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中電流增大，當(dāng)電流達(dá)到15mA時(shí)，銜鐵被吸合，右側(cè)空調(diào)電路連通，空調(diào)開(kāi)始工作。當(dāng)溫度下降時(shí)，控制電路電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調(diào)電路斷開(kāi)，即實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制；

（2）根據(jù)題意知道，當(dāng)電路啟動(dòng)時(shí)的總電阻是：R總=U/I=6V/0.015A=400Ω，此時(shí)熱敏電阻的阻值是：R熱=R總-R0 =400Ω-10Ω=390Ω，對(duì)照表格數(shù)據(jù)知道，啟動(dòng)溫度應(yīng)是25℃；

（3）由于電路啟動(dòng)時(shí)的總電阻是400Ω，對(duì)照表格數(shù)據(jù)知道，若空調(diào)啟動(dòng)溫度設(shè)定為30℃，則熱敏電阻的阻值為360Ω，所以，電路中還應(yīng)串聯(lián)的電阻是：R′=R熱=R總-R熱′-R0 =400Ω-360Ω-10Ω=30Ω；

（4）由于本裝置啟動(dòng)的電流是一定的，所以，既可通過(guò)改變電阻來(lái)改變電流，也可以通過(guò)將左邊電源改為可調(diào)壓電源來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制。