Question

溫度傳感器是應用最廣泛的傳感器之一，一般由半導體材料的熱敏電阻制成，它可以把熱信號轉換為電信號，進行自動控制，電飯鍋、電飯煲的自動加熱和保溫就是借助于溫度傳感器來完成的。電飯鍋中應用了溫度傳感器，它的主要元件是感溫鐵氧體，感溫鐵氧體是用氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結而成的，它的特點是：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，但是上升到約103℃時，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了，這個溫度在物理學中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點”。電飯鍋的結構如圖所示，試回答以下問題：
（1）開始煮飯時為什么要壓下開關按鈕？手松開后這個按鈕是否會恢復到圖示的狀態(tài)？為什么？
（2）煮飯時水沸騰后鍋內是否會大致保持一定的溫度？為什么？
（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會有什么變化？這時電飯鍋會自動地發(fā)生哪些動作？
（4）如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動斷電？

Answer 1

（1）開始煮飯時，用手壓下開關按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不會恢復到圖示狀態(tài)，這樣觸點接通，電熱板通電加熱；
（2）水沸騰后，由于鍋內保持100℃不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱一直到飯煮熟，溫度大致不變；
（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度會升高，當溫度升高到“居里點”103℃時，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，自動切斷電源，從而停止加熱；
（4）如果用電飯鍋燒水，在水沸騰后因為水溫保持在100℃，故不能自動斷電。只有水燒干后，溫度升高到103℃才能自動斷電。