Question

一道初中电学题：

现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是24 V，定值电阻R的阻值是400 Ω。热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求：
(1)当培养箱．内的温度为40℃时，电压表的示数是多大？
(2)已知电流表的量程是0 ~40mA，电压表的量程是0~18 V，则此电路能够测量的最高温度是多大？

Answer 1

（1）有图可知 当40度时对应为400欧姆 与定值电阻阻值相同 平分电压为 12V
（2）由图可知 温度越高 电阻越小
当电压表到极值为18v I=18/400=0.045A>0.04A超过了电流表极值 所以最大电流为0.04A
U=0.04*400=16v U0=24-16=8V R0=8/0.04=200欧姆 再由图可知 200欧姆对应60度 所以最高温度为60度

Answer 2

（1）当培养箱内的温度为40℃时，由图乙可知，此时R0的阻值为400Ω，则电压表的示数U1=I总*R=U总/（400+400）*400=U总/2=12V。
（2）电流表的量程是0 ~40mA，当电路中电流最大时，电压表U最大=I最大*R=16V，则R0=（24-16）/0.04=200欧，由图像知，最高温度60℃。

Answer 3

电路2电阻串联，T=40 Rx=400
Rx=R U=U总/2=12V

串联电流等，分压，阻小压大，18V/400欧=45MA 故不能根据电压算
根据电流算，（24-0.04*400）/0.4=Rx=200