如图甲为一个超声波加湿器,如图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.

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  • 难度: 使用次数:39 入库时间:2017-06-19

    如图甲为一个超声波加湿器,如图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0200mA,电压表的量程为09V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出(  )

    AR的电流最小值为80mA

    BR的电功率最大值为0.9W

    CR0的电功率最小值为0.3W

    D.装置能监测湿度最大值为90%

     

    答案


    C【考点】IH:欧姆定律的应用;JA:电功率的计算.

    【分析】由图可知:定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;

    1)知道湿敏电阻R的最大阻值为120Ω,利用串联电路的特点和欧姆定律即可求出最小电流,根据欧姆定律求出湿敏电阻R两端的电压与电压表的量程比较即可判断;

    2)定值电阻R0与湿敏电阻R串联,P=I2R即可求出R的电功率最大;

    3)由于R是定值电阻,根据P=I2R可知电路中的电流最小时R0的电功率最小;由(1)可知,但电压表示数为9V时湿敏电阻R的阻值最大电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压;根据P=即可求出R0的最小电功率;

    4)由于串联电路中电阻两端的电压随电阻值的增大而变大,所以,根据电压表的最大示数,求出此时R的电阻,由图乙即可判断得出能监测湿度的最大值.

    【解答】解:由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;

    A、若湿敏电阻R的阻值最大为120Ω,此时电路中的电流最小,

    则此时最大总电阻:R=R0+R最大=30Ω+120Ω=150Ω

    所以最小电流为I最小===0.08A=80mA

    此时湿敏电阻R两端的电压:UR=I最小R最大=0.08A×120Ω=9.6V9V

    由于电压表量程为09V,则电流为80mA时湿敏电阻R两端的电压会超过电压表的量程,所以电路中的最小电流不能为80mA,故A错误;

    B、由欧姆定律可得,电路中的电流I=

    则湿敏电阻R的电功率:

    PR=I2R=2R===

    所以,当R=R0=30Ω时,R的电功率PR最大,则PR最大===1.2W,故B错误;

    C、根据串联电路的分压原理可知,湿敏电阻R的阻值越大,其两端的电压也越大,由于电压表量程为09V,则湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时湿敏电阻R的阻值最大,电路中的电流最小;

    则根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和可知,R0两端的电压:

    U0最小=UUR最大=12V9V=3V

    R0的最小电功率:P0最小===0.3W,故C正确;

    D、湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流:I最小===0.1A

    根据欧姆定律可知,R的最大电阻为:

    R最大===90Ω

    由图乙可知能监测湿度的最大值为80%,故D错误.

    故选C


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