某研究機(jī)構(gòu)設(shè)計了一款“潛水自救器”,其主要元件包括工作電路.電動氣瓶及氣囊等(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。電動氣瓶內(nèi)裝有液態(tài)CO2,并設(shè)有電磁鐵及連接永磁體的閥門,閥門關(guān)閉和打開的兩種狀態(tài)如圖2所示。當(dāng)開關(guān)斷開時,閥門在彈簧拉力作用下,使出氣口關(guān)閉;當(dāng)開關(guān)閉合后,且“潛水自救器”下降到預(yù)設(shè)深度時,線圈中電流達(dá)到30毫安,電磁鐵即可推動永磁體使閥門右移,出氣口打開為氣囊充氣,產(chǎn)生的浮力將潛水人員拉回水面,實現(xiàn)自救。
(1)永磁體放置時,需要考慮其磁極的方向,請判斷永磁體的左端為
S
S
極。
(2)力敏電阻Rx的阻值隨深度變化如下表。請通過計算說明:該“潛水自救器”能否通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,實現(xiàn)在潛水深度為20米時自動充氣。(線圈電阻忽略不計)
深度h(米) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
Rx的阻值(歐) |
110 |
70 |
40 |
25 |
16 |
10 |
(3)為保證人員安全,“潛水自救器”必須設(shè)計應(yīng)急充氣功能,小明提出修改方案如圖3,在任何深度下出現(xiàn)緊急情況時,只要閉合開關(guān)S
1,“潛水自救器”就能立刻充氣實現(xiàn)緊急自救。請判斷此方案是否可行并說明理由:
方案可行,由圖3知,只要閉合開關(guān)S
1,力敏電阻R
x被短路,當(dāng)滑動變阻器阻值取最大值時,R
P=60Ω,電路電流I'=
=50mA>30mA,可知無論滑片P在何位置,電路中的電流均大于30mA,氣囊會立刻充氣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急自救
方案可行,由圖3知,只要閉合開關(guān)S
1,力敏電阻R
x被短路,當(dāng)滑動變阻器阻值取最大值時,R
P=60Ω,電路電流I'=
=50mA>30mA,可知無論滑片P在何位置,電路中的電流均大于30mA,氣囊會立刻充氣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急自救
。
【答案】S;方案可行,由圖3知,只要閉合開關(guān)S
1,力敏電阻R
x被短路,當(dāng)滑動變阻器阻值取最大值時,R
P=60Ω,電路電流I'=
=50mA>30mA,可知無論滑片P在何位置,電路中的電流均大于30mA,氣囊會立刻充氣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急自救