Question

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究使用的細(xì)菌培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度需要精確測(cè)控，測(cè)控的方法之一是用熱敏電阻來(lái)探測(cè)溫度．如圖甲所示的電路，將熱敏電阻R₀置于細(xì)菌培養(yǎng)箱內(nèi)，其余部分置于箱外．這樣既可以通過(guò)電流表的示數(shù)來(lái)表示箱內(nèi)溫度，又可以通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)表示箱內(nèi)溫度．已知該電路中電源電壓是12V，定值電阻R的阻值是200Ω．熱敏電阻R₀的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時(shí)，電壓表的示數(shù)；

（2）已知電流表量程是0～30mA，電壓表量程是0～8V，則此電路能測(cè)量的最高溫度．

Answer 1

       解：（1）由題中圖乙可知，當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時(shí)，熱敏電阻R₀的阻值是400Ω，

設(shè)此時(shí)電流表的示數(shù)為I₁，電壓表的示數(shù)為U₁，則

∵I₁=

∴U₁=I₁R=0.02A×200Ω=4V

（2）假設(shè)電壓表的示數(shù)可以達(dá)到最大值U_max=8V，電流表的示數(shù)為I₂，則：

∵

∴電路中的電流最大為I_max=30mA=0.03A

當(dāng)電路中的電流最大為I_max=30mA時(shí)，設(shè)熱敏電阻的阻值為R_0m，則：

∵

∴

∴由題中圖乙可知，電路能夠測(cè)量的最高溫度是60℃．

答：（1）當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V；

（2）已知電流表量程是0～30mA，電壓表量程是0～8V，則此電路能測(cè)量的最高溫度為60℃．