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【如图甲所示为某实验室的自动恒温箱,该恒温箱工作环境的温度为15℃左右,恒温箱内部的电路由控制电路和加热电路两部分组成,简化后的电路图如图乙所示.控制电路中的电源两端电压】
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问题描述:

如图甲所示为某实验室的自动恒温箱,该恒温箱工作环境的温度为15℃左右,恒温箱内部的电路由控制电路和加热电路两部分组成,简化后的电路图如图乙所示.控制电路中的电源两端电压为12V,定值电阻R1的阻值为5kΩ,R2为装在恒温箱内的热敏电阻,如图丙所示为R2阻值随温度变化的图象.电压鉴别器接在控制电路的A、B两点间.当热敏电阻R2的阻值发生变化时,A、B间的电压UAB随之发生变化.电压鉴别器可通过内部的电磁继电器控制加热电路中开关S的通断.当UAB小于2V时,鉴别器将使加热电路中开关S闭合,使加热电路的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当UAB大于3V时,鉴别器将使开关S断开,停止加热.在分析电路时,可将电压鉴别器内部视为断路.求:

(1)恒温箱内部的温度为20℃时,通过热敏电阻R2的电流;

(2)该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围;

(3)若想使此恒温箱内的最高温度升高到45℃,在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下,通过计算说明可采取怎样的措施?

罗杰文回答:
  (1)由图象知,当恒温箱内部的温度为20℃时,R2=25kΩ,此时电路总电阻为R=R1+R2=5kΩ+25kΩ=30kΩ=3×104Ω;通过热敏电阻R2的电流为I=UR=12V3×104Ω=4×10-4A;(2)当U1=2V时,U2=U-U1=12V-2V=10V,因为U1U2=IR...
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