Question

【题目】如图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图，利用湿敏电阻R可实现对环境湿度精确测量。已知电源电压为24V，定值电阻R0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R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。则在电路安全工作的前提下，求：

(1)加湿器单独工作时，标有的电能表转盘转了720转，此过程中加湿器消耗的电能；

(2)该装置能够测量的湿度范围；

(3)湿敏电阻R的电功率最大值。

Answer 1

【答案】(1)；(2)40%~80%；(3)

【解析】

(1)加湿器消耗的电能

此过程中加湿器消耗的电能。

(2)电路最大电流

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

由图丙可知，环境湿度为40%；

当电压表的示数U大=15V时，R0两端的电压

因串联电路中各处的电流相等，所以

由可得

由图丙所示可知，此时的湿度为80%；所以，该电路能够测量的湿度范围是40%～80%。

(3)加湿器的功率

所以，当R=R0=120Ω，加湿器实际功率最大

湿敏电阻R的电功率最大值为1.2W。

答：(1)此过程中加湿器消耗的电能为。

(2)该装置能够测量的湿度范围为40%～80%。

(3)湿敏电阻R的电功率最大值为1.2W。