Question

如圖所示為某興趣小組為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表所示。已知繼電器的線圈電阻，左邊電源電壓為6V恒定不變。當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調電路正常工作。

溫度t/℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40
電阻R/Ω	600	550	500	450	420	390	360	330	300

 

⑴請說明該自動控制裝置的工作原理。

⑵計算說明該空調的啟動溫度是多少？

⑶為了節省電能，將空調啟動溫度設定為30℃，控制電路中需要串聯多大的電阻？

⑷改變控制電路的電阻可以給空調設定不同的啟動溫度，除此之外，請你再提出一種方便可行的調節方案。

 

Answer 1

【答案】

⑴隨室內溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中電流增大，當電流達到15mA時，銜鐵被吸合，空調開始工作。當溫度下降時，控制電路電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調電路斷開，這樣就實現了自動控制。（2分）

⑵25℃ ⑶30Ω ⑷可以將左邊電源改為可調壓電源

【解析】

試題分析：（1）隨室內溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中電流增大，當電流達到15mA時，銜鐵被吸合，右側空調電路連通，空調開始工作．當溫度下降時，控制電路電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調電路斷開，這樣就實現了自動控制．

（2）電路啟動時的總電阻：，

此時熱敏電阻的阻值：，

對照表格數據可知，此時的啟動溫度是25℃．

（3）因為電路啟動時的總電阻為400Ω，

由表中數據可知，空調啟動溫度設定為30℃時，熱敏電阻的阻值為360Ω，

則電路中還應串聯的電阻：．

（4）因為本裝置啟動的電流是一定的，因此，既可通過改變電阻來改變電流，可以通過將左邊電源改為可調壓電源來實現對其控制．

考點：電磁繼電器的構造和原理及應用；歐姆定律的應用．

點評：本裝置的實質是一個電磁繼電器，對電磁繼電器工作原理的了解是解題的基礎．通過這一裝置，重點考查了對電路中電流、電阻變化的分析，既要理解裝置的工作過程，同時還要會從表格的數據中獲取有用的信息，具有一定的綜合性，難度較大．尤其是對新的改進方案的提出，更是需要深入理解本裝置的工作實質．