小邦根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用--压力传感器．压

Question

小邦根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用--压力传感器．压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重．某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：

压力/×105N	0	1.2	2.4	3.6	4.8	6.0
输出电压/V	0	1	2	3	4	5

小邦利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了如图所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于40mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供．（假设U不受继电器电路影响）（g取10N/kg）求：

（1）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图中电铃应接在___两端（选填“A、B”、“C、D”、“A、D”或“B、C”）
（2）小邦希望压力大于或等于4.8×10⁵N时，启动报警系统，则电阻箱R′的电阻应调节到多大？
（3）在不使用电阻箱的情况下，要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？

Answer 1

（1）当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间；
（2）由图象可知，当压力为2.4×10⁵N时，输出电压U=2V，使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I=20mA=0.02A，
所以此时电路的总电阻R_总=(U)/(I)=(2V)/(0.02A)=100Ω
又因为继电器线圈的电阻R_线=25Ω
所以电阻箱接入电路的阻值R′=R_总-R_线=100Ω-25Ω=75Ω
答：电阻箱R'的电阻应调节到75Ω．
（3）因为使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I=20mA=0.02A，继电器线圈的电阻R_线=25Ω
所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为
U_最小=IR_线=0.02A×25Ω=0.5V
由图象可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为6×10⁴N．
答：（1）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图中电铃应接在C、D之间；（2）小邦希望压力大于或等于4.8×10⁵N时，启动报警系统，则电阻箱R′的电阻应调节到75Ω．（3）在不使用电阻箱的情况下，要使该装置报警，汽车的最小重力为6×10⁴N．