問題詳情:
空氣質量指數是環境監測的重要指標,下表的空氣質量等級是按照空氣質量指數A劃分的。某興趣小組自制的空氣質量監測儀,用電壓表顯示空氣質量指數,工作原理電路圖如圖。已知電源電壓U=18V,電壓表量程為0~15V,定值電阻R0的阻值為100Ω,氣敏電阻阻值R與A的關係為R=×103Ω
空氣質量指數A | 0〜50 | 51〜100 | 101〜150 | 151〜200 | 201〜300 | >300 |
空氣質量等級 | 優 | 良 | 輕度污染 | 中度污染 | 重度污染 | 嚴重污染 |
(1)通過計算,判斷電壓表示數為10V時對應的空氣質量等級。
(2)更換定值電阻R0可改變監測儀的測量範圍,若要使電壓表滿偏時對應的空氣質量指數A=400,則更換後的定值電阻R′0的阻值應為多大?
【回答】
(1)電壓表示數為10V時對應的空氣質量等級為良;
(2)更換後的定值電阻的阻值應為75Ω。
【解析】由電路圖可知,R0與R串聯,電壓表測R0兩端的電壓。
(1)因串聯電路中各處的電流相等,
所以,當電壓表示數為10V時,電路中的電流:
I===0.1A,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,氣敏電阻R兩端的電壓:
UR=U﹣U0=18V﹣10V=8V,
則此時氣敏電阻的阻值:
R===80Ω,
此時的空氣質量指數:A=×103Ω=75,
由51<75<100可知,此時空氣質量等級為良;
(2)空氣質量指數A=400時,氣敏電阻的阻值:
R′=×103Ω=15Ω,
由題意可知,此時電壓表的示數U0′=15V,則氣敏電阻兩端的電壓:
UR′=U﹣U0′=18V﹣15V=3V,
此時電路中的電流:
I′===0.2A,
則更換後的定值電阻的阻值:
R0′===75Ω。
知識點:歐姆定律單元測試
題型:計算題