Question

【題目】現代奧運會帆船賽場通常采用風力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能．用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關，實現自動控制．光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照射光較強(如白天)時電阻幾乎為0：照射光較弱(如夜晚)時電阻接近于無窮大．利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現路燈自動在白天關閉，夜晚打開．電磁開關的內部結構如圖所示.1、2兩接線柱之間是勵磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接．當勵磁線圈中電流大于50 mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；電流小于50 mA時，3、4接通．勵磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA.

(1)利用以下器材設計一個自動控制路燈的電路，畫出電路原理圖_______．

光敏電阻R1，符號

燈泡L，額定功率40 W，額定電壓36 V，符號

保護電阻R2，符號

電磁開關，符號

蓄電池E，電壓36 V，內阻很小；開關S，導線若干．

(2)如果勵磁線圈的電阻為200 Ω，勵磁線圈允許加的最大電壓為__________V，保護電阻R2的阻值范圍為__________Ω.

Answer 1

【答案】 20 160～320

【解析】試題分析：已知勵磁線圈中允許通過的最大電流為100mA和電阻為200Ω，由歐姆定律求出最大電壓；已知勵磁線圈中電流大于50mA時電磁鐵吸合鐵片，最大電流為100mA，則勵磁線圈電流范圍為50mA-100mA，根據歐姆定律求解保護電阻的阻值范圍．

（1）如圖所示

（2）已知勵磁線圈中允許通過的最大電流為，電阻為，由歐姆定律得：最大電壓為．由題得知，勵磁線圈電流范圍為，根據歐姆定律得保護電阻的最大值為，最小值為，故保護電阻的阻值范圍為160～520Ω．