图(甲)所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路.左边是一个对水加热的容器,内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关J,只要有水浸没J,它就会导通.RX是一个热敏电阻,低温时呈现
◎ 题目
图(甲)所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路.左边是一个对水加热的容器,内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关J,只要有水浸没J,它就会导通.RX是一个热敏电阻,低温时呈现高电阻,达到高温时(如水的沸点)呈现低电阻.RY是一个可变电阻,低温时RX>>RY,高温(水的沸点)时RX<<RY.中间虚线框内是一个逻辑门,A、B是逻辑门的输入端,Z是输出端.当A、B输入都为高电势时,Z才输出高电势.右边阴影框K内是一个继电器,当Z输出高电势时电磁线圈中有电流,S被吸动闭合,发热器工作. (1)根据题意,填空:中间虚线框内是一个______逻辑门,该逻辑门的输入端A实现对______条件的控制、输入端B实现对______条件的控制. (2)该加热电路中,电源的电动势为220V,内电阻为3.2Ω,电热器是一根额定电流为5A、总阻值为200Ω的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器,如图(乙)所示.求该电路安全工作时,电源的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少? |
◎ 答案
(1)当A、B输入都为高电势时,Z才输出高电势,故中间虚线框内应是“与”逻辑门. Rx是测量水温的与A相连,J是用来控制水位的与B相连,根据工作原理可知该逻辑门的输入端A实现对“水温是否较低”条件的控制、输入端B实现对“水位是否高于J位置”条件的控制. 故答案为:与;水温是否较低;水位是否高于J位置. (2)①电源的效率 η=
可见当电阻丝并联电阻R′最大时,电源可能达到的效率最高 由于R′=
R′max=
所以 ηmax=
②设电阻丝的一个支路电阻R1为允许的最小值 R1min 时,其电流恰达到额定电流 I0=5A,这时并联电阻丝达到允许的最大功率 由闭合电路欧姆定律,得 I0R1min+(I0+
代入数据并整理,得 R21min-244 R1min+8160=0 即 (R1min-40)(R1min-204)=0 解得 R1min=40Ω (另一解大于200Ω,不合题意,舍去) 这时并联电阻 R″=
所以电源可能的最大输出功率为 Pmax= |