如圖1所示爲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...

問題詳情：

如圖1所示爲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，簡化後的電路圖如圖2所示。控制電路中的電源電壓U1＝12V，調控電咀R0的阻值範圍爲0～1000Ω，R爲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，單位爲：%RH）變化的圖象如圖2所示，L爲磁控開關，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爲保護電阻，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2中線圈上端P的磁極是　極。

（2）由圖3可知，溼敏電阻R的阻值隨着相對溼度的增加而變　　；若實驗室內部的相對溼度爲60%RH，此時溼敏電阻R的阻值爲　　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爲1100W，工作電路的電流爲多少？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】

（1）根據空調熱水器的原理分析解答；分析電路中電流的變化，從而判斷出電磁鐵磁*的變化；

由線圈中的電流方向，根據安培定則判斷出電磁鐵的N、S極；

（2）根據圖3即可得出溼敏電阻R的阻值的變化特點和相對溼度爲60%RH時的溼敏電阻R的阻值；

（3）當相對溼度控制在45%RH時，根據歐姆定律求出此時的總電阻，然後由圖3得出相對溼度控制在45%RH時R的阻值，根據串聯電路的特點即可求出R0的最大阻值；

（4）已知總功率，根據P＝UI即可求出工作電路的電流電流；根據P＝I2R求出保護電阻Rg的功率和工作時間，利用W＝Pt即可求出消耗的電能。

【解答】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，由安培定則可判斷出圖2中線圈的上端P的磁極是N極；

（2）根據圖3可知溼敏電阻R的阻值隨着相對溼度的增加而變小；相對溼度爲60%RH時溼敏電阻R的阻值爲50Ω

（3）由圖3可知，當相對溼度控制在45%RH時溼敏電阻R的阻值R′＝100Ω，

已知當電流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I＝可得，電路中的總電阻：

R總＝＝＝600Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，調控電阻R0的阻值：R0＝R總﹣R′T＝600Ω﹣100Ω＝500Ω；

（4）已知自動除溼器是在家庭電路中工作的，則電源電壓U0＝220V；則根據P＝UI可得：

I＝＝＝5A；

則保護電阻Rg的功率Pg＝I2Rg＝（5A）2×2Ω＝50W，

因磁控開關L的磁**片有一半的時間是閉合的，則1h內Rg的工作時間t＝×3600s＝1800s；

則Wg＝Pgt＝50W×1800s＝9×104J。

答：（1）內；D；（2）小；50；（3）調控電阻R0的阻值不能超過500Ω；（4）若1h內Rg消耗的電能是9×104J。

【點評】本題綜合考查了學生對用電器的工作特點、安培定則、歐姆定律公式和電功率公式的理解和運用，以及對串聯電路電流、電阻、電壓規律的考查。考查的內容都是電學部分的基礎和重點內容，一定要掌握。

知識點：電功率單元測試

題型：計算題