如圖所示為某實驗室的自動除溼器,除溼器中的壓縮機是整個系統的核心,除溼器的動力,全部由壓縮機來提供.除溼器內部...
問題詳情:
如圖所示為某實驗室的自動除溼器,除溼器中的壓縮機是整個系統的核心,除溼器的動力,全部由壓縮機來提供.除溼器內部的電路結構由控制電路和工作電路兩部分組成,簡化後的電路圖如中間圖所示.控制電路中的電源電壓U1=12V,調控電咀R0的阻值範圍為0~1000Ω,R為裝在除溼器內的溼敏電阻,其阻值隨相對溼度φ(空氣中含有水蒸氣的百分比,單位為:%RH)變化的圖象如右圖所示,L為磁控開關,當溼敏電阻R的阻值發生變化時,控制電路中線圈的電流隨之發生變化,當電流大於或等於20mA時,L的兩個磁**片相互吸合,工作電路的壓縮機開始帶動系統進行除溼.工作電路兩端電220V,Rg為保護電阻,磁控開關L的線圈電阻不計.問:
(1)壓縮機工作過程中內部的電動機主要把電能轉化成_____能;當S接通時,可判斷出圖中線圈上端P的磁極是_____極.
(2)由圖可知,溼敏電阻R的阻值隨著相對溼度的增加而變_____;若實驗室內部的相對溼度為60%RH,此時溼敏電阻R的阻值為_____Ω.
(3)因實驗室內有較敏感的器件,要求相對溼度控制在45%RH以內,則調控電阻R0的阻值不能超過多少?_____
(4)若除溼過程中工作電路的總功率為1100W,工作電路的電流為多少_____?已知保護電阻Rg=2Ω,如果除溼器工作時磁控開關L的磁**片有一半的時間是閉合的,則1h內Rg消耗的電能是多少?_____
【回答】
內 N 小 50 不能超過500Ω 5A 90000J
【詳解】
(1)壓縮機在工作過程中利用做功方式改變了工作媒質的內能;所以主要把電能轉化成內能;當S接通時,由安培定則結合圖2知道,線圈的上端P的磁極是N極;
(2)由圖3知道,溼敏電阻R的阻值隨著相對溼度的增加而變小;且當相對溼度為60%RH時,溼敏電阻R的阻值是50Ω;
(3)由圖3知道,當相對溼度控制在45%RH時,溼敏電阻R的阻值是:R′=100Ω,又因為當電流I≥20mA=0.02A時,L的兩個磁**片相互吸合,工作電路的壓縮機開始帶動系統進行除溼.由知道,此時電路中的總電阻是: ,由於串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,所以,此時調控電阻R0 的阻值是:R0 =R總 -R′T =600Ω-100Ω=500Ω;
(4)因為自動除溼器是在家庭電路中工作的,所以,電源電壓是:U0 =220V;由P=UI知道,;則保護電阻Rg 的功率Pg =I2 Rg =(5A)2 ×2Ω=50W,由於磁控開關L的磁**片有一半的時間是閉合的,所以1h內Rg 的工作時間是t=×3600s=1800s;所以呢,消耗的電能是:Wg =Pg t=50W×1800s=90000 J.
知識點:歐姆定律
題型:綜合題
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