如图所示电路,是某学校楼道自动控制照明系统,已知控制电路电源电压U=4.

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  • 难度: 使用次数:13 入库时间:2018-10-05

    如图所示电路,是某学校楼道自动控制照明系统,已知控制电路电源电压U=4.5V,电磁继电器线圈电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2最大阻值25ΩR3是一光敏电阻,其阻值随光照度E”的增大而减小,且成反比,其具体关系如下表所示(光照度E的单位是:勒克斯,符号Lx;光越强,光照度越大)。当线圈中电流减小至I0=90mA时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内照明灯自动工作。

    1)根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式。

    光照度E/lx

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    光敏电阻R3阻值

    60

    30

    20

    15

    12

    10

    2)闭合开关,把滑片移到最右端(b端),求照明系统启动时的光照度E0是多少?如果光照度E2Lx时并保持1min不变,这段时间内R2消耗的电能是多少?

    答案


    解:(1)由表格数据可知,

    光照度与光敏电阻R3阻值的乘积:

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

    R3=

    2)闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,

    由题可知,当线圈中电流减小至I0=90mA=0.09A时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,

    所以,电路中的总电阻:

    R===50Ω

    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

    所以,R3的阻值:

    R3=RR1R2=50Ω25Ω=20Ω

    由表格数据可知,当R3=20Ω时,E0的值为1.5lx

    由表格知当E=2Lx时,此时光敏电阻的阻值:R3′=15Ω

    因启动照明系统的条件不变(启动照明系统时,控制电路中的电流恒为0.09A),则控制电路中的总电阻不变,所以,R2接入电路的电阻:

    R2′=RR1R3′=50Ω15Ω=30Ω

    1minR2消耗的电能:W=I2Rt=0.09A2×30Ω×60s=14.48J

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