Question

       

某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R=20Ω，R₁是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，闭合开关S后，求：

（1）当环境温度为20⁰C时，电压表示数为2V，电源电压多大？此时R₁的电功率是多少？

（2）如果将R、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？

Answer 1

（1）4V、0.4W

（2）30^o

解：（1）由图甲知，两电阻串联，电压表测量R两端的电压，电压表的示数为2V，则电路中电流I===0.1A；

由图乙知，当环境温度为20℃时，R1的阻值为40Ω，则R1两端的电压U1=IR1=0.1A×40Ω=4V；

则电源电压U=UR+U1=2V+4V=6V；

R1的电功率P1=U1I=4V×0.1A=0.4W；

（2）如果将R、R1并联在该电路两端，两电阻两端的电压均等于电源电压等于6V；

此时通过R的电流IR===0.3A；

则通过电阻R1的电流I1′=0.5A﹣0.3A=0.2A；

由I=得，电阻R1的阻值为R1′===30Ω；

由图乙知，此时温度为30℃．

答：（1）电源电压是6V；R1的电功率是0.4W；

（2）将R、R1并联在电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是30℃．