梅雨季节,湿衣服久晾不干,令人烦恼.小组同学设计出两款自动控制“干衣神器”,可使得衣服快速变干.请选择其中一种方法完成电路原理设计并算出相应答案.(两种方法都做,以第一种为准)
方法一 | 方法二 |
器材:开关,电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压), 定值电阻R0,热敏电阻Rx(电阻随温度的变化关系如图所示), 电磁继电器(线圈电阻不计,线图所示), 线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回), 电风扇,电热丝(电阻不变)
功能:①闭合开关S当温度低于60℃时, 机器吹热风;当温度高于60℃时, 机器吹冷风 ②受控电路(220V工作电路)吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W (1)请以笔画线代替导线完成电路连接 (________)
(2)定值电阻R0的阻值为________Ω (3)电热丝的阻值为_________Ω | 器材:开关S、电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压) 定值电阻R0, 湿敏电阻Rx(电阻随湿度的变化关系如图所示) 电磁继电器(线圈电阻不计, ,线圈电流电流大于0.2A时衔铁被吸下, 线圈电流电流小于0.2A时衔铁被弹回), 电风扇,电热丝(电阻不变)
功能:①闭合开关S当湿度大于40%时机器吹机器吹热风;当湿度小于40%时, 机器吹机器吹冷风②受控电路(220V工作电路)吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W (1)请以笔画线代替导线完成电路连接 (________)
(2)定值电阻R0,的阻值为__________Ω (3)电热丝的阻值为_____________Ω |
图甲为热敏电阻的R﹣t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为150欧,当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为______欧.
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?________
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?________
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将___________________(选填“变大”“不变”或“变小”).
小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图所示.如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线.
(1)电磁继电器中电磁铁上端是________(选填“N”或“S”)极.
(2)当温度较低时,电磁铁的磁性较________,触点开关________(选填“接通”或“断开”).
(3)电磁继电器的电源两端电压U=6 V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为30 mA时,电磁继电器的衔铁被吸合.若可变电阻器R2的电阻值设定为150 Ω 时,恒温箱温度可达到________℃.当可变电阻器R2的电阻变大时,恒温箱设定的温度将变________(选填“高”或“低”).
(4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90 ℃~150 ℃,可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种,你选择________.
A.0~100 Ω B.0~200 Ω
C.0~1 000 Ω D.0~1 500 Ω
应急照明灯是在正常照明电源发生故障时,能持续照明而不间断工作的一类灯具,如图1所示。应急照明灯主要由灯泡(或LED灯珠)、蓄电池、充电器、自动控制电路及相关部件组成。在照明电源正常情况下,应急照明灯通过充电器给蓄电池充电,此时,自动控制电路及相关部件自动将灯泡(或LED灯珠)与蓄电池断开不发光。当照明电源突然停电时,应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡(或LED灯珠)跟蓄电池接通,从而实现自动应急照明。下表为某型号应急照明灯的主要技术数据:
输入电压 | 充电时间 | 应急照明时间 | 应急照明功率 | ||
AC200V | <24h | >90min | 0.96W×2 | ||
应急照明光源 | 蓄电池 | ||||
种类 | 数量 | 灯泡额定电压 | 类别 | 额定电压 | 容量 |
灯泡 | 2只 | 2.4V | Ni﹣Cd | 2.4V | 1.8Ah |
(注:蓄电池的容量Q的计算公式:Q=It)
(一)在该型号应急照明灯刚投入使用阶段,待蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为多少?
(二)小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急照明灯。老师告诉她实验室现有以下器材:双孔插座及与之配套的插头1套、小灯泡(额定电压:DC3.0~3.4V,额定电流:350mA)4只、电磁继电器(额定电压:DC6V;额定电流:0.15A)1套及与之配套的低压直流电源(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1台,蓄电池(两端电压:6V)1只及与之配套的充电器(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1只,导线(足量),如图2所示。
(1)请你帮助小兰在图上完成简易应急照明的接线。要求如下:
①家庭电路正常工作时,充电器自动给蓄电池充电,各灯泡不发光;
②当家庭电路停电时,蓄电池自动给各灯泡供电,使各灯泡均正常发光,且在一盏小灯泡灯丝烧断后还应该有部分小灯泡能正常工作;
(2)小明看到小兰连接的电路后,认为可以去掉低压直流电源,而将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器的输出端。请你分析这样做不可行的原因。
物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示.控制电路电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示.解答以下问题:
(1)电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________;
(2)求电热丝工作时的功率__________;
(3)如果恒温箱的温度设定为80℃,求电阻箱R0应接入电路的阻值__________.
(4)若要恒温箱的设定温度低于80℃,电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小?简述理由._____