Question

【題目】如圖所示電路，是某學校樓道自動控制照明系統，已知控制電路電源電壓U=4.5V，電磁繼電器線圈電阻R1=5Ω，滑動變阻器R2最大阻值25Ω．R3是一光敏電阻，其阻值隨“光照度E”的增大而減小，且成反比，其具體關系如下表所示（光照度E的單位是：勒克斯，符號Lx；光越強，光照度越大）。當線圈中電流減小至I0=90mA時，電磁繼電器銜鐵被彈簧拉起，啟動照明系統，利用該裝置可以實現當光照度低至某一設定值E0時，照明系統內照明燈自動工作。

（1）根據表格中數據寫出光敏電阻的阻值R3與光照度E的函數關系式。

（2）閉合開關，把滑片移到最右端（b端），求照明系統啟動時的光照度E0是多少？如果光照度E為2Lx時并保持1min不變，這段時間內R2消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】（1）；（2）1.5lx；15J

【解析】

（1）由表格數據可知，

光照度與光敏電阻R3阻值的乘積：

E×R3=0.5lx×60Ω=1lx×30Ω=1.5lx×20Ω=2lx×15Ω=2.5lx×12Ω=3lx×10Ω=30lxΩ，

即；

（2）閉合開關S，將滑片P移至b端，變阻器接入電路中的電阻最大，

由題可知，當線圈中電流減小至時，電磁繼電器銜鐵被彈簧拉起，啟動照明系統，所以，電路中的總電阻：

；

根據串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，得R3的阻值：

，

由表格數據可知，當R3=20Ω時，E0的值為1.5lx；

如果光照度E為2Lx時并保持1min不變，由表格知當E=2Lx時，此時光敏電阻的阻值：R3′=15Ω；

此時控制電路總電阻為：

此時控制電路電流為：

；

根據得R2消耗的電能是：

。