Question

【题目】超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量lμm~5μm的超微粒子(水雾)，吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数.其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。

额定加湿量Q额	15L/h
额定电压U额	220V
额定功率P额	660W
水箱容量V	30L
加湿效率k	≥1.2×10-2L/（hW）

(1)加湿器正常工作时电流为多少A?加满水后最多能加湿多少h?

(2)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“300imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了720次，此过程中加湿器的实际功率多少W?加湿器的加湿量Q实至少为多少L/h?

(3)超声波内部有一个湿度监测装置，利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量，图乙中为该湿度监测装置的电路图，已知电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，电流表的量程为0-100mA，电压表的量程为0-15V，湿敏电阻的阻值R随湿度R0变化的关系图线如图丙所示，请你根据该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围。

Answer 1

【答案】见解析

【解析】

(1)由P=UI可知，加湿器正常工作时的电流

加满水后最多能加湿的时间

(2)加湿器消耗的电能：

加湿器实际功率

因为加湿效率，最小值η=1.2×10-2L/(h·W)

所以实际加湿量至少为：

(3)电路最大电流=100mA=0.1A，由可得，电路中的总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，湿敏电阻的阻值

=240Ω-120Ω=120Ω

由图丙可知，环境湿度为30%；

当电压表的示数U0max =15V时，R两端的电压

UR=U-U0max=24V-15V=9V

因串联电路中各处的电流相等，所以

即

解得=200Ω

由图丙所示可知，此时的湿度为90%，所以，该电路能够测量的湿度范围是30%~90%。

答：(1)加湿器正常工作时电流为多少3A。加满水后最多能加湿2h。

(2)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“300imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了720次，此过程中加湿器的实际功率480W。加湿器的加湿量Q实至5.76L/h。

(3)该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围是30%~90%。