有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,这种材料称做半导体.有一种半导体其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻.热敏电阻可以用来测量
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/18 09:45:54
有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,这种材料称做半导体.有一种半导体其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻.热敏电阻可以用来测量
有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,这种材料称做半导体.有一种半导体其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻.热敏电阻可以用来测量温度的变化,且反应快,精度高.
李明同学为了检测他家蔬菜大棚内的温度变化,他用热敏电阻设计了一个如图所示的电路,其中电源电压是3V,热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图所示,电流表的量程是0-100mA.为了能从电流表直接读出大棚内的气温,他将电流表的刻度盘改画成温度的刻度,这样改造后的电流表就成了气温表.
(1)请你帮他计算,改造成的气温表能测量的最高温度是多少?写出计算过程.
(2)结合图象分析,你认为李明设计的电路有什么不妥之处?
(3)在保持现有元件不变的条件下,在增添一个电阻,你能想办法使该气温表的量程扩大到80℃吗?请在方框中画出你设计的电路图,并通过计算求出新增电阻的阻值.
(4)根据你设计的电路,通过计算说明,此气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应?
有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,这种材料称做半导体.有一种半导体其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻.热敏电阻可以用来测量
(1)电压是3V,最大电流是100mA.
那么电阻的最小值就是,3V/100mA=30欧.
电阻再小的话,电流就大于100mA,电流表超量程.
根据热敏电阻的电阻--温度曲线可以看出电阻为30欧时,温度是25°C,
温度再高,电阻就小于30了.
(2)不妥之处就是测量范围太小了.25°C以上测不了了.
(3)因为温度高的时候电阻小,所以为了不超量程,应该将新增加电阻串联在电路中.
80°C时,热敏电阻是7欧.这时要让总电阻等于30,所以新增串联的电阻应该是30-7=23欧.
(4)0度时热敏电阻是100欧,总电阻是100+23=123欧.
I=U/R=3/123=0.0244A=24.4mA
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(1)因电流表的使用时不能超过它的量程,所以当电流表达到满刻度时,电路中的电流为100mA=0.1A;
此时,电路中的电阻为:R=U/A=3V0.1A=30Ω;
由图象可知,热敏电阻的阻值为30Ω时温度为25℃.
答:气温表能测量的最高温度是25℃.
(2)经上面分析可知:当温度达到25℃后,若温度继续升高,热敏电阻的阻值减小,因电路中只有热敏电阻接入,会使电路中的...
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(1)因电流表的使用时不能超过它的量程,所以当电流表达到满刻度时,电路中的电流为100mA=0.1A;
此时,电路中的电阻为:R=U/A=3V0.1A=30Ω;
由图象可知,热敏电阻的阻值为30Ω时温度为25℃.
答:气温表能测量的最高温度是25℃.
(2)经上面分析可知:当温度达到25℃后,若温度继续升高,热敏电阻的阻值减小,因电路中只有热敏电阻接入,会使电路中的电流增大,从而超过电流表的量程,损坏电流表,所以李明设计的电路不妥(3)为使气温表的量程扩大到80℃,即气温达到80℃时,电路中的电流不能超过0.1A,又因此时热敏电阻的阻值为7Ω,所以在电路中串联一个电阻,如图:
由图象可知,气温是80℃时,热敏电阻的阻值为7Ω时,
当电流表达到满刻度时,电路中的电阻为30Ω,即R总=30Ω.
所以串联的电阻为R2=R总-R1=30Ω-7Ω=23Ω.
答:新增电阻的阻值为23Ω.
(4)由图象可知:0℃时,热敏电阻的阻值为100Ω,此时,电路总的电流是:I=UR总=3V100Ω+20Ω=0.025A=25mA;
答:气温表的0℃应与电流表刻度盘的25mA的位置对应.
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