践行者初中物理电学典题详解第360题:简单电路计算题

志专践行者 2024-09-01 17:52:49

360.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),V是电压表,量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=30Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:

⑴当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?

(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?

⑶电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?

解析:1分析甲图可知:

①R0与R1串联,

②V测R0两端电压U0;

2由题意知:

①U=4V,

②R0=30Ω,

③V量程0~3V,

则U0max=3V;

3分析乙图可知:

①当t=40℃时,R1=20Ω,

则I=U/(R0+R1)

=4V/(30Ω+20Ω)

=0.08A,

U0=IR0

=0.08A×30Ω

=2.4V;

3当U0max=3V时,

I=U0max/R0

=3V/30Ω

=0.1A,

R1=U/I-R0

=4V/0.1A - 30Ω

=10Ω,

则由乙图可知:t=80℃。

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