Question

如图甲所示电路是在环境温度为10 ℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。箱内电阻R₁=5k Ω，R₂为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图乙所示，电源电压为12V. 当电压鉴别器的两接入点a，b 间的电压U_ab小于2V 时，鉴别器将使开关S 接通，使恒温箱内的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当U_ab大于4V 时，鉴别器将使S 断开，停止加热。
(1)从图乙中读出环境温度为100C时的热敏电阻R₂         kΩ。
(2)试通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围内？

Answer 1

解：
(1)30 k Ω                            
(2)当U_ab=2V 时：电阻R₁与电阻R₂串联，R₂两端电压U₂=10V 。
I=U_ab／R₁=2V／5000Ω=4×10^-4A
R₂=U₂／I=10V／4×10^-4A=25000Ω=25 kΩ
由图乙知当R₂=25kΩ时，对应的温度为15℃    
当U_ab=4V时：电阻R₁与电阻R₂串联，R₂两端电压U₂=8V。;
I’=U_ab／R₁=4V／5000Ω=8×10^-4A
R₂=U₂／I’=8V／8×10^-4A=10^4Ω=10kΩ
由图乙知当R₂=10k Ω时，对应的温度为50℃