如图中甲是电子秤的原理图（图中压力表是用电流表改装的）．已知电源电压为24V，电阻R0=60Ω，压力传感器Rx的阻值随所受压力F变化的图象如图乙，压力传感器表面能承受的最大压力为400N

Question

如图中甲是电子秤的原理图（图中压力表是用电流表改装的）．已知电源电压为24V，电阻R₀=60Ω，压力传感器R_x的阻值随所受压力F变化的图象如图乙，压力传感器表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积是2×10⁴m²（托盘和压杆的质量可以忽略不计）． 求：

（1）该压力传感器能承受的最大压强．
（2）当压力为200N时，由乙图可知压力传感器R_x的阻值是多少？
（3）当压力为200N时，通过R₀的电流为多少？R₀消耗的电功率为多少？

Answer 1

（1）压力传感器能承受的最大压强：
p=(Fmax)/(S)=(400N)/(2×10-4m2)=2×10⁶Pa；
（2）由图乙知，当压力为200N时，由乙图可知压力传感器R_x的阻值是180Ω；
（3）由图甲知，R₀与R_x串联，所以当电压为200N时，通过R₀的电流：
I₀=I=(U)/(R总)=(24V)/(180Ω+60Ω)=0.1A；
R₀消耗的电功率：P₀=U₀I₀=I₀²R₀=（0.1A）²×60Ω=0.6W．
答：（1）该压力传感器能承受的最大压强为2×10⁶Pa；
（2）当压力为200N时，压力传感器R_x的阻值是180Ω；
（3）当压力为200N时，通过R₀的电流为0.1A；R₀消耗的电功率为0.6W．