Question

18．某办公楼空调的在当开关控制装置的工作原理如图所示，控制电路由电压为U=9伏的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R₂和热敏电阻R₁组成，表中所列数据为不同温度计下热敏电阻R₁的阻值；工作电路由电压为U₀=220伏的电源和空调组成．观察到当电磁继电器线圈的电流等于或大于20毫安时，电池继电器的衔铁被吸下来：

温度t/℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40
电阻R1/欧	600	540	490	450	420	390	360	330	300

（1）用笔画线代替导线，按题意将图中的工作电路连接完整；
（2）如温度高于20℃时空调即自动制冷，滑动变阻器R₂接入电路中有效阻值应多大？
（3）为了节省电能，要使空调启动设定的温度值升高，下列方法可行的是B．
A．向左移动滑动变阻器R₂的滑片
B．向右移动滑动变阻器R₂的滑片
C．减小控制电路的电源电压U
D．增大控制电路的电源电压U．

Answer 1

分析 （1）分析题意可知，当电磁继电器线圈的电流达到20mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来，则空调开始工作；说明工作电路电源与空调通过下面两个触点组成电路；
（2）两电阻串联接入电路，知道电源电压，根据欧姆定律可计算出电路中的总电阻；查表可知空调开始工作时热敏电阻接入电路中的阻值，由串联电路的电阻关系计算出R₂的阻值；
（3）查表知热敏电阻阻值随温度的升高而减小，要求使空调启动设定的温度值升高，所以热敏电阻接入电路中的电阻减小；电源电压一定，由欧姆定律可知，电阻中总电阻的变化；再根据串联电路的电阻关系和滑动变阻器的原理判断滑片移动方向．

解答 解：（1）根据当电磁继电器线圈的电流达到20mA时电磁继电器的衔铁被吸下来可知：这时空调开始工作，工作电路电源与空调通过下面两个触点组成电路；如下图所示：

（2）空调开始工作时，电路中电流：I=20mA=0.02A，
由I=$\frac{U}{R}$得，电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.02A}$=450Ω，
查表可知，温度高于20℃时空调开始工作，热敏电阻的阻值为420Ω，故此时滑动变阻器R₂接入电路中有效阻值为：
R₂=R_总-R₁=450Ω-420Ω=30Ω；
（3）查表知热敏电阻阻值随温度的升高而减小，要使空调启动设定的温度值升高，热敏电阻接入电路中的电阻减小；
又知电磁继电器线圈的电流需达到20mA时电磁继电器的衔铁被吸下来，空调开始工作；
两电阻串联接入电路，由串联电路的电阻关系可知，总电阻等于两电阻之和；要使电路中电流保持不变，方便可行的方法是电源电压不变，增大滑动变阻器接入电路中的电阻值；所以应将滑动变阻器R₂的滑片向右移动；故选B．
故答案为：（1）见上图；（2）30Ω；（3）B．

点评 在本题的计算中主要考查了欧姆定律的运用、串联电路的特点等．题目的难点在于对题意的理解，尤其是对其工作过程中，温度与热敏电阻的关系，以及与电路的变化之间的联系等，具有一定的综合性，计算容易，但理清思路较难．