某研究機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了一款“潛水自救器”,其主要元件包括工作電路.電動(dòng)氣瓶及氣囊等(如圖1)。其中工作電路的電壓U恒為3伏,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“1A 60Ω”,力敏電阻Rx的阻值隨壓力的改變而改變。電動(dòng)氣瓶?jī)?nèi)裝有液態(tài)CO2,并設(shè)有電磁鐵及連接永磁體的閥門(mén),閥門(mén)關(guān)閉和打開(kāi)的兩種狀態(tài)如圖2所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),閥門(mén)在彈簧拉力作用下,使出氣口關(guān)閉;當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,且“潛水自救器”下降到預(yù)設(shè)深度時(shí),線圈中電流達(dá)到30毫安,電磁鐵即可推動(dòng)永磁體使閥門(mén)右移,出氣口打開(kāi)為氣囊充氣,產(chǎn)生的浮力將潛水人員拉回水面,實(shí)現(xiàn)自救。
(1)永磁體放置時(shí),需要考慮其磁極的方向,請(qǐng)判斷永磁體的左端為 SS極。
(2)力敏電阻Rx的阻值隨深度變化如下表。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明:該“潛水自救器”能否通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,實(shí)現(xiàn)在潛水深度為20米時(shí)自動(dòng)充氣。(線圈電阻忽略不計(jì))
深度h(米) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Rx的阻值(歐) | 110 | 70 | 40 | 25 | 16 | 10 |
方案可行,由圖3知,只要閉合開(kāi)關(guān)S1,力敏電阻Rx被短路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值取最大值時(shí),RP=60Ω,電路電流I'==50mA>30mA,可知無(wú)論滑片P在何位置,電路中的電流均大于30mA,氣囊會(huì)立刻充氣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急自救
U
總
R
P
=
3
V
60
Ω
方案可行,由圖3知,只要閉合開(kāi)關(guān)S1,力敏電阻Rx被短路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值取最大值時(shí),RP=60Ω,電路電流I'==50mA>30mA,可知無(wú)論滑片P在何位置,電路中的電流均大于30mA,氣囊會(huì)立刻充氣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急自救
。U
總
R
P
=
3
V
60
Ω
【答案】S;方案可行,由圖3知,只要閉合開(kāi)關(guān)S1,力敏電阻Rx被短路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值取最大值時(shí),RP=60Ω,電路電流I'==50mA>30mA,可知無(wú)論滑片P在何位置,電路中的電流均大于30mA,氣囊會(huì)立刻充氣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急自救
U
總
R
P
=
3
V
60
Ω
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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