Question

【題目】如圖甲為一個超聲波加濕器，圖乙為其內部溫度監測裝置的簡化電路圖，利用濕敏電阻R可實驗對環境溫度（RH）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的阻值隨溫度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3000r/kW·h的電能表轉盤轉了750轉，此過程中加濕器消耗的電能；

（2）環境溫度RH為70%時通過電流表的電流；

（3）該裝置能夠測量的溫度（RH）范圍。

Answer 1

【答案】(1) 0.25kW·h；(2) 0.08A；(3) 40%~80%。

【解析】

(1)3000r/（kW·h）的電能表，表示電能表轉盤每轉3000r，消耗電能1kW·h，則轉盤轉了750轉，加濕器消耗的電能

加濕器消耗的電能為0.25 kW·h。
(2)由圖丙知，環境濕度（RH）為70%時，R=180Ω，由電阻的串聯和歐姆定律可得，電流表示數

通過電流表的電流為0.08A。
(3)電路最大電流

I大=100mA=0.1A

由歐姆定律可得，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

U0=U-U大=24V-15V=9V

因串聯電路中各處的電流相等，所以，

濕敏電阻的阻值：

由圖丙可知，此時的濕度為80%；所以，該電路能夠測量的濕度范圍是40%~80%。
答：(1)此過程中加濕器消耗的電能為0.25kW·h；
(2)環境濕度（RH）為70%時通過電流表的電流為0.08A；
(3)該裝置能夠測量的濕度范圍為40%~80%。