Question

3．圖1是某“汽車超載記錄器”原理圖．控制電路中，電源電壓U=6V，壓敏電阻的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖2所示，繼電器線圈電阻R₀=10Ω．當(dāng)通過線圈的電流達(dá)到0.2A以上時，繼電器的銜鐵被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)工作，拍攝超載車輛．問：
（1）質(zhì)量超過多少噸的車輛經(jīng)過壓敏電阻時才會被拍照？（g取10牛/千克）
答：20噸．
（2）控制電路中的電源正負(fù)極的變化是否會影響攝像系統(tǒng)的工作？不影響．

Answer 1

分析 （1）從圖可知，繼電器線圈與壓敏電阻串聯(lián)，當(dāng)通過線圈的電流達(dá)到0.2A以上時，繼電器的銜鐵被吸下，知道電源電壓和達(dá)到臨界條件的電流，從而可利用公式R=$\frac{U}{I}$計算電路中的總電阻，又知道繼電器線圈的電阻，從而可以計算出壓敏電阻的阻值，再利用圖2，判斷出此時壓敏電阻所承受的壓力，再利用公式m=$\frac{G}{g}$計算出質(zhì)量的大�。�
（2）控制電路要有電流通過，它就會使攝像系統(tǒng)工作，與控制電路的電流方向無關(guān)．

解答 （解：（1）由圖可知，繼電器線圈與壓敏電阻串聯(lián)，已知臨界條件的電流I₀=0.2A，U=6V，
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得此時電路中的總電阻為：
R=$\frac{{U}_{\;}}{{I}_{0}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知：
壓敏電阻R_敏=R-R₀=30Ω-10Ω=20Ω．
由圖可查得，此時壓敏電阻所承受的壓力為：F₀=2×10⁵N，而此時重力和壓力相等，
所以，m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{0}}{g}$=$\frac{2×1{0}^{5}N}{10N/kg}$=20000kg=20t．
（2））控制電路電源正負(fù)極變化可以改變感應(yīng)線圈中的電流方向，它和攝像系統(tǒng)是兩個單獨的電路，由于控制電路是要有電流通過，它就會使攝像系統(tǒng)工作，所以不會影響攝像系統(tǒng)工作．
故答案為：（1）20；（2）不影響．

點評 本題考查串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，電磁繼電器在生活中的應(yīng)用，明白它的工作原理是解決問題的關(guān)鍵．