如图甲是利用压敏电阻的特性来测算压力大小的电路装置，其构造有托盘、压力传感器R、电流计G（量程0～600mA），托盘质量忽略不计．（1）该压敏电阻随压力的变化关系式为：R=100-20F（F和

Question

如图甲是利用压敏电阻的特性来测算压力大小的电路装置，其构造有托盘、压力传感器R、电流计G（量程0～600mA），托盘质量忽略不计．
（1）该压敏电阻随压力的变化关系式为：R=100-20F（F和R的单位分别是N和Ω），当不称重时，电流计示数是60mA，则电源电压是多少？
（2）该电路装置能测量的最大压力是多少？
（3）在电路中串联定值电阻的作用是什么？如图乙．当电阻Rˊ接入后，该装置所测的压力范围将如何变化？

Answer 1

（1）不称重时，F=G=0N，则压力传感器R的阻值（即电路的电阻）为：
R=100-20F=100-20×0N=100Ω．
电路中的电流：
I=60mA=0.06A，
由I=(U)/(R)可得电源的电压：
U=IR=0.06A×100Ω=6V；
（2）测量最大压力时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，即I_max=600mA=0.6A，
此时压敏电阻的阻值：
R_总=(U)/(Imax)=(6V)/(0.6A)=10Ω，
由R=100-20F可得，测量的最大压力：
F_max=(100−R)/(20)=(100−10)/(20)N=4.5N；
（3）压敏电阻受到的压力大于最大称量时，电流表有烧坏的可能，所以串联定值电阻有保护电路的作用；
当电路中接入电阻R′后，压力传感器R和电阻Rˊ串联，则电路中的总电阻变大，
由公式I=(U)/(R)可知电路中的电流变小，从而可知，该装置所测的压力范围的变大．
答：（1）电源电压是6V；
（2）该电路装置能测量的最大压力是4.5N；
（3）在电路中串联定值电阻的作用是保护电路；当电阻R′接入后，该装置所测的压力范围将变大．