2.(2020·南京)科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示

2.(2020·南京)科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示,控制电路电压U1恒为12V,继电器线圈的电阻R0为20Ω,定值电阻R1为40Ω,热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220V,安装两只标有“220V 275W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。
 
(1)工作电路工作时,A端应与______(选填“B”或“C”)端相连接;
(2)工作电路工作时的总电流为多大?(      )
(3)浴室里控制的温度t0为多高?(      )
(4)为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调,需要对控制电路进行改进,请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路。添加的器材需说明规格要求(      )。
答案】 (1). B    (2). 2.5A    (3). 38℃    (4).最大电阻大于40Ω,允许通过的最大电流不小于50mA
 
解析
(1)[1]闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,说明工作电路工作时,A端应与B端相连接。
(2)[2]工作电路工作时,两个灯泡并联,工作电路的电压是220V,灯泡的额定电压是220V,两个灯泡正常发光,工作电路工作时的总电流为
I总=I+I=
(3)[3]由题意可知,当继电器中的电流最大为50mA=0.05A
时,浴室内温度最高,此时电路的总电阻R==240Ω
则此时热敏电阻的阻值R2=R-R0-R1==240Ω-20Ω-40Ω=180Ω
由图乙可知,浴室内最高温度为38℃。
(4)[4]利用R2控制的浴室温度t0高低可调,将定值电阻R1替换为滑动变阻器,如图所示:
继电器中的电流最大为50mA,所以通过变阻器的最大电流不得小于50mA,定值电阻R1为40Ω,变阻器替换R1,变阻器的最大电阻大于40Ω。
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