拔高学习15电磁继电器相关动态电路计算类型1家用电器类电磁继电器相关计算 2023-2024学年北师大版物理九年级

典例提分法 拔高学习15　电磁继电器相关动态电路计算 类型1　家用电器类电磁继电器相关计算 例1如图是小明制作的保温箱电路，热敏电阻R、定值电阻R0和电磁继电器组成保温箱的控制电路，保温箱工作时，箱内温度达到100 ℃时，电磁铁吸合衔铁，触点A与触点C接触；当箱内温度低于50 ℃时， 电磁铁松开衔铁，触点A与触点 B接触；当触点A与触点B接触时， 电流表的示数为5 A；当触点A与 触点C接触时，电流表的示数为 1 A。求： 典例讲解 2 (1)电阻R2的阻值。 典例讲解 3 典例讲解 (2)保温箱加热时，工作电路的功率。 解：保温箱加热时，工作电路的功率 P加＝UI加＝220 V×5 A＝1 100 W 典例讲解 5 (3)保温箱加热10 min，工作电路消耗的电能。 解：保温箱加热10 min，工作电路消耗的电能 W＝P加t加＝1 100 W×10×60 s＝6.6×105 J 典例讲解 6 1．[2023·台州]我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。 (1)安装一台额定电压为220 V，最大功率为5 500 W的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？ 方法针对练 7 方法针对练 (2)某台空调制冷时消耗的功率为2 340 W，若连续制冷0.5 h，消耗多少电能？ 方法针对练 9 (3)为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲所示的自动控制模拟电路，实现当气温升至30 ℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻Rt的阻值随温度变化情况如图乙。 方法针对练 10 实际使用中发现：当气温在30 ℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0(如图丙)，实现了空调线路接通后， 气温降低至26 ℃以下 时才自动切断，回升 至30 ℃后才重新接通。 方法针对练 11 请计算R0的阻值，并说出“气温从30 ℃降低至26 ℃时，空调线路不断开”的工作原理。(电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计) 方法针对练 12 方法针对练 方法针对练 方法针对练 解：当触点A与触点B接触时，R2被短路，此时只有R1接入电路，保温箱处于加热状态，I加＝5 A，所以R1的阻值R1＝＝＝44 Ω 当触点A与触点C接触时，R1与R2串联在电路中，此时保温箱处于保温状态，I保＝1 A，电路的总电阻 R总＝＝＝220 Ω 则R2＝R总－R1＝220 Ω－44 Ω＝176 Ω 解：由P＝UI可知，电路中的最大电流 I最大＝＝＝25 A 因此应选择允许通过最大电流至少为25 A的导线 解：由P＝可知，连续制冷0.5 h消耗的电能 W＝Pt＝2 340×10－3 kW×0.5 h＝1.17 kW·h 由图乙可知，当温度为30 ℃时，热敏电阻Rt的阻值Rt1＝20 Ω，由图甲可知，控制电路为热敏电阻Rt的简单电路，衔铁刚被吸下时，线圈的电流 I1＝＝＝0.15 A 由题意可知，当线圈中的电流小于0.15 A时，衔铁被拉起，空调电路断开。 电路改进后，当衔铁被吸下后，R1与Rt并联。由并联电路的电流特点可知，通过线圈的电流大于0.15 A，衔铁被吸引，空调电路一直工作。由图乙可知，当温度降为26 ℃时，热敏电阻Rt的阻值Rt2＝30 Ω，由并联电路的电压特点可知，此时热敏电阻Rt两端的电压不变，通过Rt的电流I2＝＝＝0.1 A 通过R0的电流I0＝I′－I2＝0.15 A－0.1 A＝0.05 A 由欧姆定律可知，R0的阻值R0＝＝＝60 Ω 工作原理：气温升至30 ℃时，衔铁被吸下，Rt和R0并联；气温从30 ℃下降到26 ℃过程中，由于R0的作用，线圈的电流一直大于或等于0.15 A，衔铁一直被吸引，空调电路不断开。 $$