Question

【題目】如圖甲為一個超聲波加濕器，圖乙為其內部濕度監測裝置的簡化電路圖，利用濕敏電阻R可實現對環境濕度精確測量。已知電源電壓為24V，定值電阻R0的阻值為120Ω，電流表的量程為0~100mA，電壓表的量程為0~15V，濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關系圖像如圖丙所示。則在電路安全工作的前提下，求：

(1)加濕器單獨工作時，標有的電能表轉盤轉了720轉，此過程中加濕器消耗的電能；

(2)該裝置能夠測量的濕度范圍；

(3)濕敏電阻R的電功率最大值。

Answer 1

【答案】(1)；(2)40%~80%；(3)

【解析】

(1)加濕器消耗的電能

此過程中加濕器消耗的電能。

(2)電路最大電流

由可得，電路中的總電阻

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，濕敏電阻的阻值

由圖丙可知，環境濕度為40%；

當電壓表的示數U大=15V時，R0兩端的電壓

因串聯電路中各處的電流相等，所以

由可得

由圖丙所示可知，此時的濕度為80%；所以，該電路能夠測量的濕度范圍是40%～80%。

(3)加濕器的功率

所以，當R=R0=120Ω，加濕器實際功率最大

濕敏電阻R的電功率最大值為1.2W。

答：(1)此過程中加濕器消耗的電能為。

(2)該裝置能夠測量的濕度范圍為40%～80%。

(3)濕敏電阻R的電功率最大值為1.2W。