2015北京电学综合2有答案.docVIP

1.目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值．将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路．如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104V的高压电源上．求： （1）当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是多大？ （2）当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R0不能大于某一值，这个值是多大？ 解：（1）由图甲可知，电路电流I1=30A时，超导限流器的电阻为零，用电器M两端电压等于电源电压，则用电器功率为：P=UI1=5×104V×30A=1.5×106W； （2）M短路时，限流器两端电压等于电源电压，为保护电路，限流电阻阻值不能为零，电路电流最小为50A，∴限流电阻阻值R0===1000Ω； 2.交通法规禁止酒后驾驶，为加强检查力度，酒精测试仪被广泛应用。如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路，已知电源E的电压U＝4V，定值电阻Ro＝2Ω。图中酒精气体传感器电阻Rt的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示，电压表示数的变化对应了不同的酒精气体浓度。以酒精气体浓度≥0. 2mg/ml为酒驾判断标准，求： (1)当被检者的酒精气体浓度为0时，电压表的示数； (2)当电压表的示数为2V时，被检者是否判断为酒驾，此时传感器电阻Rt消耗的电功率。 3..某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω。电阻值均不受温度影响。 （1）定值电阻R0的阻值是多大？ （2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？ （3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。 答案：24.解：（1）当调温电阻R=0时电熨斗的电功率最大，则 （2）当调温电阻R=110时电熨斗的电功率最小，电熨斗的最小电功率是 此时电熨斗的电流是（或） （3）由图乙可知，当电熨斗功率是440W时，温度最高为200℃；当功率是220W时，温度最低为90℃。故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃。 朝阳44．如图1所示是一电热毯电路的示意图，R0是电热毯发热电阻丝，R是串联在电路中的定值电阻，S是温控开关，开关上标有“高（温）、低（温）、关”的字样功率110W。（忽略温度对电阻的影响，电源两端电压不变） （1）要使电热毯处于高温，则开关S的动触片应置于a、b、c哪个触点？ （2）若电热毯处于高，每天正常工作5h，则一个月（按30天算）消耗多少千瓦时的电能？ （3）若R的阻值为660Ω，当电热毯处于低温加热状态时，R0的实际功率是多少？ 朝阳45．图22是由“工作电路”两部分组成的光控电路。R、磁控开关定值电阻R0U1等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。“U2、发热电阻R1和R2组成。已知：U2 = 20V，R1=5，R2 =15，光敏电阻R的）画出当中的电流小于20mA时，“ （2）当中的电流小于20mA时，“消耗的功率； 3）当中的电流等于30mA时，“R1在5min内产生的热量； （4）如果RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时， 磁控开关的磁性弹片相互吸合？ 45．（1）当控制电路的电流小于20mA，工作电路的等效电路图 （2） （3）产生的热量 （4）由题意可知，要使磁控开关的磁性弹片相互吸合，则控制电路的电流要大于或等于20mA。 可知控制电路的总电阻要小于或等于150Ω。 此时光敏电阻R= R总－R0－RL=150Ω－140Ω－1Ω=9Ω 由图23可知，对应的光照强度为2cd。因此，当大于或等于2cd时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。 ．如图2是家庭、宾馆常用的电热水壶，下表中列出了这只电热水壶部分技术参数。假设电热水壶电阻丝电阻不变求： （1）电热水壶正常工作的电流； （2）电热水壶正常工作min烧开一壶水所消耗的电能； （3）用电高峰时家庭电路的实际电压为电热水壶的实际功率 丰台43．⑴ ⑵ ⑶ 海淀46．如图32甲所示为某实验室的自动恒温箱，该恒温箱工作环境的温度为15左右，恒温箱内部的电路由控制电路和加热电路两部分组成，简化后的电路图如图32乙所示。控制电路中的电源两端电压为12V，定值电阻R1的阻值为5kΩ，R2为装在恒温箱内的热敏电阻，如图32丙所示为R2阻值随温度变化的图像。电压