Question

【题目】如图甲，电磁继电器和热敏电阻R1等组成了温度控制箱电路，R1处于温箱内，电源电压U=6V，继电器线圈的电阻可不计，图乙为热敏电阻的R1﹣t图象，且已知在50～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1t=K（常数）；当线圈中的电流达到40mA时，继电器的衔铁被吸合，下触点闭合，此时箱内温度为80℃，当线圈中的电流为30mA时，电磁继电器的衔铁释放，上触电闭合，此时箱内温度为60℃，这样就可以时控制箱内温度在60℃～80℃范围内变化．图中的“交流电源”是控制箱加热器的电源，它的额定功率是1500W．
（1）80℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）应该把温度控制箱的加热器接在A、B端还是C、D端？ ．
（3）根据统计，正常情况下，温度控制箱内的加热器，每天加热50次，每次加热10min，恒温箱每天消耗电能多少kwh．
（4）如果要使控制箱内的温度保持60～100℃的范围，请你通过计算设计出可行方案？

Answer 1

【答案】
（1）解：当恒温箱保持恒温80℃时，热敏电阻R1= = =150Ω

答： 80℃时，热敏电阻R1的阻值是150Ω；

（2）A、B端
（3）解：已知：P=1500W=1.5kW，t=50×10min=50× h，

则每天消耗的电能W=Pt=1.5kW×50× h=12.5kwh

答：恒温箱每天消耗电能12.5kwh；

（4）解：控制箱内的温度为80℃时热敏电阻R1=150Ω；

当t=100℃时，根据由图象可知R1的阻值和变化规律R1t=K（常数）可得：

150Ω×80℃=R1′×100℃，

所以，R1′=120Ω，

由于当线圈中的电流达到40mA时停止加热，所以根据串联电路的电阻特点可知：此时需要串联一个电阻，则R2=150Ω﹣120Ω=30Ω．

由于当箱内温度为60℃，热敏电阻R1的阻值是150Ω；电磁继电器的衔铁释放，上触电闭合，此时线圈中的电流应为30mA，故此时不能再串联30Ω的电阻，故30Ω电阻利用变阻器来调节

答：如果要使控制箱内的温度保持60～100℃的范围，需要串联一个30Ω的变阻器

【解析】（2）根据题意，电磁继电器的衔铁被吸合时，恒温箱加热器停止加热，因此，应将加热器连接在A、B端；