Question

某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種預(yù)防校園踩踏事故的壓力傳感報(bào)警裝置，當(dāng)停留在樓梯彎道處的人流對(duì)地面的壓力達(dá)到一定值時(shí)，電阻式報(bào)警器R0即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒學(xué)生要注意安全，其工作電路如圖（甲）所示。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)獲得的相關(guān)信息如下：電源電壓保持4.5V不變，報(bào)警器R0的阻值恒為l0Ω，壓敏電阻Rx隨所受壓力F的變化圖象如圖（乙）所示，當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，報(bào)警器R0開(kāi)始發(fā)出報(bào)警信號(hào)，求此時(shí)：　

（1）報(bào)警器R0的實(shí)際功率；

（2）壓敏電阻Rx的阻值；

（3）壓敏電阻受到的壓力F。

Answer 1

解：（1）報(bào)警器R0與壓敏電阻Rx串聯(lián)，電路電流相等，根據(jù)公式P=I2R可求報(bào)警器R0的實(shí)際功率。報(bào)警器R0的實(shí)際功率P=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W．

（2）根據(jù)公式U=IR可求報(bào)警器R0兩端的電壓，進(jìn)一步求出壓敏電阻Rx兩端的電壓，根據(jù)公式R= 可求壓敏電阻Rx的阻值．

報(bào)警器R0兩端的電壓U0=IR0=0.3A×10Ω=3V，壓敏電阻Rx兩端的電壓Ux=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V，所以壓敏電阻Rx的阻值Rx= = =5Ω．

（3）根據(jù)求出的壓敏電阻Rx的阻值，對(duì)應(yīng)圖象找到相應(yīng)的壓力。照?qǐng)D象可知，當(dāng)壓敏電阻Rx的阻值為5Ω時(shí)，壓敏電阻受到的壓力為10N．