Question

【题目】如图甲所示为自动恒温箱，内部的电路由控制电路和加热电路两部分组成，简化后的电路图如图乙所示。控制电路中的电源两端电压为12V，定值电阻R1的阻值为5kΩ，R2为装在恒温箱内的热敏电阻，工作环境的温度为15℃左右。如图丙所示为R2阻值随温度变化的图象。电压鉴别器接在控制电路的A、B两点间，当热敏电阻R2的阻值发生变化时，A、B间的电压UAB随之发生变化。电压鉴别器可通过内部的电磁继电器控制加热电路中开关S的通断。当UAB小于2V时，鉴别器将使加热电路中开关S闭合，使加热电路的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当UAB大于3V时，鉴别器将使开关S断开，停止加热。在分析电路时，可将电压鉴别器内部视为断路。

则：（1）当恒温箱内部的温度为20℃时，通过热敏电阻R2的电流为_____A。

（2）该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围是_____℃～_____℃。

（3）若想使此恒温箱内的最高温度升高到45℃，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可采取怎样的措施：_____。

Answer 1

【答案】 4×10﹣4 20 35 减小定值电阻R1的阻值

【解析】解：（1）由图乙知，R1与R2串联，

由图象知，当恒温箱内部的温度为20℃时，R2=25kΩ，

此时电路总电阻为R=R1+R2=5kΩ+25kΩ=30kΩ=3×104Ω；

通过热敏电阻R2的电流为：；

（2）当U1=2V时，U2=U﹣U1=12V﹣2V=10V，

由串联电路特点和欧姆定律有：，

所以，,

由图象知，t=20℃；

当U1′=3V时，U2=U﹣U1′=12V﹣3V=9V，

因为，所以

由图象知，t′=35℃；

即该恒温箱的温度将保持在20℃～35℃之间；

（3）由图象知，当恒温箱内温度为45℃时，热敏电阻阻值为10kΩ，

UAB=3V时，加热开关断开，

通过热敏电阻的电流为：；

此时R1的阻值变为。

所以若升高恒温箱内的最高温度，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可以减小定值电阻R1的阻值。