Question

光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡(jiǎn)化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)（如白天）時(shí)電阻幾乎為0；照射光較弱（如黑天）時(shí)電阻接近于無(wú)窮大．利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開(kāi)．電磁開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示．1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接．當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開(kāi)；電流小于50mA時(shí)，3、4接通．勵(lì)磁線圈中允許通過(guò)的最大電流為100mA．
（1）利用下表中的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖．

序號(hào)	器材描述
1	光敏電阻R1，符號(hào)
2	燈泡L：額定電壓36V，額定功率40W
3	電磁開(kāi)關(guān)：符號(hào)
4	蓄電池E：電動(dòng)勢(shì)36V，內(nèi)阻不計(jì)；
5	保護(hù)電阻R2
6	開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干

（2）如果勵(lì)磁線圈的電阻為200Ω，勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為

 

V，保護(hù)電阻R₂的阻值范圍為

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)光敏電阻的阻值與照射光的強(qiáng)弱的關(guān)系，將光敏電阻與保護(hù)電阻R₂與電磁開(kāi)關(guān)1、2間、電源串聯(lián)，起控制作用；將燈泡L與電源、電磁開(kāi)關(guān)3、4間串聯(lián)．
（2）已知?jiǎng)?lì)磁線圈中允許通過(guò)的最大電流為100mA和電阻為200Ω，由歐姆定律求出最大電壓；已知?jiǎng)?lì)磁線圈中電流大于50mA時(shí)電磁鐵吸合鐵片，最大電流為100mA，則勵(lì)磁線圈電流范圍為50mA-100mA，根據(jù)歐姆定律求解保護(hù)電阻R₂的阻值范圍．

解答：解：（1）電路原理如圖所示．

（2）已知?jiǎng)?lì)磁線圈中允許通過(guò)的最大電流為I_m=100mA，電阻為R=200Ω，由歐姆定律得：最大電壓為Um=I_mR=20V．
由題得知，勵(lì)磁線圈電流范圍為50mA-100mA，根據(jù)歐姆定律得
保護(hù)電阻R₂的最大值為R_max=

E

Imin

-R₂=

36

0.05

-200=520Ω，最小值為R_min=

E

Imax

-R₂=

36

0.1

-200=160Ω
故保護(hù)電阻R₂的阻值范圍為160～520Ω．
故答案為：
（1）電路原理如圖所示．

（2）20，160～520

點(diǎn)評(píng)：本題是實(shí)際問(wèn)題，關(guān)鍵要理解光敏電阻的特性和電磁鐵的作用．