题目

题型：0119 月考题难度：来源：

小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。       
“控制电路”由热敏电阻R₁、电磁铁（线圈阻值R₀=50）、电源U₁、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源U₂（U₂=10V）、发热电阻R₂（R₂=5）、导线等组成。问：
（1）工作电路工作时的电流为多大？电阻R₂的发热功率为多大？
（2）若发热电阻R₂需提供1.2×10⁴J的热量，则工作电路要工作多长时间（不计热量的损失）？
（3）若恒温箱的温度最高不得超过50℃，则控制电路的电源电压U₁最小值为多大？

答案

解：（1）工作电路工作时的电流I₂ ==10V/5Ω= 2A
      电阻R₂的发热功率P₂ = U₂I₂ =10V×2A = 20W
（2）∵W₂ = P₂ t =Q
      ∴ t ==1.2×10⁴J/20W= 600s
（3）当R₁温度为50℃时，其阻值R₁ = 250Ω
      ∵R₁和R₀串联
      ∴R_总 = R₁＋R₀ = 250Ω＋50Ω = 300Ω
      因此，控制电路的最小电压为：U₁ = I₁R_总 = 0.02A×300Ω = 6V