Question

某学习小组设计了一种压力传感报警装置，当压力达到一定值时，电阻式报警器R₀即发出报警信号，其工作电路如图甲所示．在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下：电源电压保持8V不变，R₀的阻值恒为30Ω，压敏电阻R_X随所受压力F的变化图象如图乙所示，当电压表示数为6V时，报警器R₀开始发出报警信号，求此时：

（1）报警器R₀的实际电功率；
（2）压敏电阻R_X的阻值；
（3）压敏电阻受到的压强p（已知压敏电阻R_x的受力面积为1cm²）．

Answer 1

解：（1）P===1.2W；
答：报警器R₀的实际电功率是1.2W．
（2）电路电流I===0.2A，
压敏电阻两端电压U_x=U-U₀=8V-6V=2V，
压敏电阻阻值R_x===10Ω，
答：压敏电阻R_X的阻值是10Ω．
（3）由R_X-F图象可知，当R_X=10Ω时，压力F=20N，
受力面积S=1cm²=1╳10^-4m²
压敏电阻受到的压强P===2╳10⁵Pa；
答：压敏电阻受到的压强是2╳10⁵Pa．
分析：（1）已知电阻R₀两端电压及电阻阻值，由电功率公式P=可以求出电阻的实际功率；
（2）由欧姆定律求出电路电流，由串联电路特点求出压敏电阻R_X两端电压，然后由欧姆定律求出电阻阻值；
（3）由R-F图象求出电阻受到的压力，然后由压强公式求出电阻受到的压强；
点评：熟练应用电功率公式、串联电路特点、欧姆定律、由图象求出电阻与压力的对应关系、即可正确解题．