Question

【題目】如圖所示，是一個照明系統(tǒng)模擬控制電路，已知電源電壓U=4.5V，定值電阻R1=5Ω�；瑒幼冏杵�R2上標(biāo)有“25Ω 1A”，R3為光敏電阻，其阻值隨光照度的變化遵循某一規(guī)律，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示（相同條件下，光越強(qiáng)，光照度越大，光照度單位為勒克斯，符號為lx，白天光照度大于3lx），當(dāng)R1兩端電壓低至0.5V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)（不考慮控制開關(guān)對虛線框內(nèi)電路的影響）。利用該裝置可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)光照度低至某一設(shè)定值E0時，照明系統(tǒng)內(nèi)照明燈自動工作。

（1）閉合開關(guān)S，將滑片P移至b端，求E0為多少？

（2）要使E0=1.5lx，則R2接入電路的電阻應(yīng)調(diào)為多大?若環(huán)境的光照度降至1.5lx時能保持3min不變，求這段時間內(nèi)R2消耗的電能？

（3）本系統(tǒng)可調(diào)E0的最小值是多少？

光照度E/lx	0.5	1	1.5	2	2.5	3
光敏電阻R3阻值/Ω	60	30	20	15	12	10

Answer 1

【答案】(1)；(2)；；(3)

【解析】

(1)由題意可知，當(dāng)R1兩端電壓低至0.5V時，這時電路中的電流大小是

電路中的總電阻是

由于滑片P移至b端，則

從表中數(shù)據(jù)可知，這時光照度是；

(2)要使

E0=1.5lx

這時

則

即R2接入電路的電阻應(yīng)調(diào)為；這段時間內(nèi)R2消耗的電能是

(3)由上述可知，啟動照明系統(tǒng)時，控制電路的總電阻是，且光照度與光敏電阻阻值的乘積不變，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻是零時，光敏電阻R3的阻值最大，這時光照度的值最小，光敏電阻的最大阻值是

因?yàn)?/span>

所以

答：(1)閉合開關(guān)S，將滑片P移至b端，E0為2lx；

(2)要使E0=1.5lx，則R2接入電路的電阻應(yīng)調(diào)為20Ω，若環(huán)境的光照度降至1.5lx時能保持3min不變，這段時間內(nèi)R2消耗的電能是36J；

(3)本系統(tǒng)可調(diào)E0的最小值是0.75lx。