Question

【題目】如圖甲是樂樂設(shè)計(jì)的一個(gè)壓力檢測(cè)裝置的內(nèi)部電路，電源電壓保持不變，定值電阻R1=20Ω，R2為壓敏電阻，其阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖乙。樂樂將量程為0~3V的電壓表改裝成壓力計(jì)。當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，所測(cè)壓力達(dá)到最大值80N，求：

（1）當(dāng)所測(cè)壓力為80N時(shí)，求電源電壓；

（2）求壓力為0時(shí)，電壓表的示數(shù)；

（3）若在電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻R3，如圖丙，使該電路能測(cè)量的最大壓力達(dá)到160N，求R3的阻值。

Answer 1

【答案】(1) 9V；(2) 1.5V；(3) 30Ω。

【解析】

(1)由圖可知，電阻R1和R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量R1兩端的電壓，當(dāng)所測(cè)壓力為80N時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，由圖乙可知，壓力為80N，R2的阻值為40Ω，通過R1的電流

I1==0.15A，

由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過電路的電流為0.15A，電源電壓

U=I（R1+R2）=0.15A×（20Ω+40Ω）=9V；

(2)由圖乙可知，壓力為0時(shí)，R2的阻值為100Ω，通過電路的電流

I1==0.075A，

電壓表的示數(shù)

U1=I1R1=0.075A×20Ω=1.5V；

(3)由圖乙可知，使壓力達(dá)到160N，R2的阻值為10Ω，電壓表的最大示數(shù)是3V，通過電路的電流

I最大==0.15A，

電路的總電阻

R總==60Ω，

由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律得到R3的阻值

R3= R總-R1-R2=60Ω-20Ω-10Ω=30Ω。

答：(1)電源電壓是9V；

(2)壓力為0時(shí)，電壓表的示數(shù)是1.5V；

(3) R3的阻值是30Ω。