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如图所示的是某压力测力计的电路原理示意图.其中,电源电压为7.5V并保持不变,定值电阻R0的规格是“400Ω15mA”,G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R是一
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如图所示的是某压力测力计的电路原理示意图.其中,电源电压为7.5V并保持不变,定值电阻R0的规格是“400Ω 15mA”,G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R是一种新型电子元件,在压力不超过600N的前提下,其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示.求:
(1)分析表格数据可知:新型元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=___.
(2)R0上允许消耗的最大功率.
(3)该测力计的量程.
压力F/N | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | … |
电阻R/Ω | 300 | 280 | 260 | 240 | 220 | 200 | 180 | … |
(2)R0上允许消耗的最大功率.
(3)该测力计的量程.
▼优质解答
答案和解析
(1)由表中数据可知,压力为0时,电阻为300Ω,
压力增大到50N时,减少的电阻为300Ω-280Ω=20Ω,
压力增大到100N时,减小的电阻为300Ω-260Ω=40Ω,
压力增大到150N时,减少的电阻为300Ω-240Ω=60Ω,
压力增大到200N时,减小的电阻为300Ω-220Ω=80Ω,
依此类推,可知减小的电阻为:0.4F,所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=300-0.4F;
(2)电阻R0中允许通过的最大电流为I=15mA=0.015A,
则最大电压为:U0=I0R0=0.015A×400Ω=6V,
最大电功率为:P0=U0I0=6V×0.015A=0.09W;
(3)两电阻串联,电路的最小总电阻:
R总=
=
=500Ω,
由串联电路的电阻特点可知R的最小电阻值:R=R总-R0=500Ω-400Ω=100Ω,
由表格可知,最大压力即测力计的量程量程为:F=500N.
答:(1)300-0.4F;
(2)R0上允许消耗的最大功率为0.09W;
(3)该测力计的量程500N.
(1)由表中数据可知,压力为0时,电阻为300Ω,
压力增大到50N时,减少的电阻为300Ω-280Ω=20Ω,
压力增大到100N时,减小的电阻为300Ω-260Ω=40Ω,
压力增大到150N时,减少的电阻为300Ω-240Ω=60Ω,
压力增大到200N时,减小的电阻为300Ω-220Ω=80Ω,
依此类推,可知减小的电阻为:0.4F,所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=300-0.4F;
(2)电阻R0中允许通过的最大电流为I=15mA=0.015A,
则最大电压为:U0=I0R0=0.015A×400Ω=6V,
最大电功率为:P0=U0I0=6V×0.015A=0.09W;
(3)两电阻串联,电路的最小总电阻:
R总=
U |
I |
7.5V |
0.015A |
由串联电路的电阻特点可知R的最小电阻值:R=R总-R0=500Ω-400Ω=100Ω,
由表格可知,最大压力即测力计的量程量程为:F=500N.
答:(1)300-0.4F;
(2)R0上允许消耗的最大功率为0.09W;
(3)该测力计的量程500N.
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