Question

如图（甲）为自动测定消毒柜内温度的电路原理图，其中R为阻值10Ω的定值电阻，为温度指示计（其实质是一只量程为0.6A的电流表），R_x为热敏电阻，其阻值与温度的关系如图（乙）所示，电源电压U恒为12V．
（1）求柜内温度t₁为50℃时电流表的示数；
（2）若柜内温度t₂为75℃时，电流表的示数为0.4A，求此时热敏电阻R_x消耗的电功率；
（3）通过计算判断此温度指示计能否测量150℃的温度．

Answer

（1）由图乙求出温度为50℃时热敏电阻的阻值，然后由串联电路特点及欧姆定律求出电流表示数；
（2）由欧姆定律求出电路总阻值，然后由串联电路特点求出此时热敏电阻的阻值，最后由P=I2R求出热敏电阻消耗的电功率；
（3）由图乙找出温度为150℃时热敏电阻的阻值，然后由串联电路特点及欧姆定律求出此时电路电流，然后根据该电流及温度指示计（电流表）的量程判断能否测150℃的温度．
【解析】
（1）由图乙知，温度t1=50℃时，热敏电阻阻值RX1=50Ω，
此时电流表的示数I1===0.2A；
答：柜内温度t1为50℃时电流表的示数是0.2A．
（2）柜内温度t2为75℃时，电路总电阻R===30Ω，
此时热敏电阻阻值RX2=R-R=30Ω-10Ω=20Ω，
热敏电阻消耗的功率P=I22RX2=（0.4A）2×20Ω=3.2W；
答：热敏电阻Rx消耗的电功率是3.2W．
（3）由图乙可知当温度为125℃时，热敏电阻阻值RX3=10Ω，
此时电路电流I3===0.6A，
此时电路电流刚好等于电流表（温度指示计）的量程，
温度为150℃时，热敏电阻阻值小于10Ω，
电路电流大于电流表量程0.6A，所以此温度指示计不能测量150℃的温度；
答：此温度指示计不能测量150℃的温度．