Question

为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯，工作原理如图所示。控制电路中为半导体硅制成的光敏电阻，阻值随光强国际单位坎德拉，符号：）变化的规律如下表所示。工作电路中开关的状态由两端的电压决定：光照足够强时，两端的电压很小，开关与b点接触，处于断开状态，路灯L不亮；当光强降为20cd时，两端的电压刚好升至，开关与c点接触，电路接通，路灯正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V，路灯L正常工作时电流为。求：

光强	5	10	20	25	40
电阻	40	20	10	8	5

(1)若路灯L每天正常工作8小时，其消耗的电能；

(2)工作电路刚好接通时，接入电路的阻值；

(3)保持接入电路的阻值不变，当两端的电压为1V时，的阻值是多大？分析表格中光强与电阻数据的规律，确定此时光强是多大；

(4)为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应怎样调节？

Answer

(1)；(2)；(3)、50cd；(4)的阻值应适当调大

【解析】

(1)由题路灯两端电压，正常工作电流1A，所以正常工作8小时消耗的电能

(2)当光强度为20cd时，两端的电压刚好升至2V，开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。由表格数据可知，当光照强度为20cd时，的阻值为10Ω，由图可知与串联，则通过电阻的电流及其两端的电压的大小分别是

则此时电阻的大小是

(3)保持接入电路的阻值不变，当两端的电压为1V时，两端的电压为

电路中的电流为

电阻的大小是

由表格数据可知，的电阻与光强成反比，由表格第一次电阻40Ω时，光强为5cd，则电阻为4Ω时，光强为50cd。

(4) 要使路灯晚一些打开，即光强变小，阻值变大，为使其电压仍为2V时接通工作电路，根据串联电路的分压原理，的阻值应适当调大。

答：(1)若路灯L每天正常工作8小时，其消耗的电能是；

(2)工作电路刚好接通时，接入电路的阻值是；

(3)保持接入电路的阻值不变，当两端的电压为1V时，的阻值是。的电阻与光强成反比，此时光强是50cd；

(4)为了节约能源，使路灯更晚一些打开，的阻值应适当调大。