Question

小明设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．

工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10欧，当控制电路中电流大于0.06安时，衔铁被吸引．回答下列问题：
（1）根据工作原理，将电路连接完整．
（2）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到______光（填“红”、“绿”或“黄”）时，自动闭合．由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而______．
（3）通过计算说明，只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录．

Answer

（1）电磁继电器中最主要的部分就是电磁铁，它是靠电磁铁的原理来工作的．电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；当电磁铁无磁性时，衔铁在弹簧的作用下被拉起；
（2）要记录违规闯红灯的情景，此时照相机需要工作，据此判断光控开关接收到何种颜色的光；分析压力和电阻的关系图象，即可得出压力和电阻的大小变化情况；
（3）先根据欧姆定律求出控制电路的总电阻，再根据电阻的串联求出压敏电阻的阻值，根据图象查出此时的压力，压力和自身的重力相等，根据G=mg求出超载车的质量；
【解析】
（1）根据题意，当光控开关受到某种颜色的光照，同时受到压力时，由于压敏电阻的电阻减小，所以电路中的电流值增大，由于电磁铁的磁性将衔铁吸下，此时电控照相机工作，所以电控照相机所在的电路应接通；当光控开关没有受到这种颜色的光照射时，光控开关断开，此时电磁铁无磁性，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，此时指示灯所在的支路应该接通，如下图所示：

（2）因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；
由乙图可以看出，横坐标是压敏电阻所受的压力值，纵坐标是电阻值，从图中可以看出，当压敏电阻所受压力增大时，其电阻值减小；
（3）控制电路的总电阻：
R总===100Ω，
压敏电阻的阻值为：
R=R总-R=100Ω-10Ω=90Ω，
查图可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=4000N，
车的质量：
m====400kg．
答：（1）电路图如上图所示；
（2）红；减小；
（3）只有质量超过400千克的车辆违规时才会被拍照记录．