Question

【题目】2016 年 12 月 18 日—22 日，我国北方大范围被雾霾笼罩，郑州市 PM2.5 浓度峰值一度超过 500 微克/立方米，市政府启动了重污染天气红色预警．在“十面霾伏”下，空气净化器（如图甲所示）成为市场上畅销的家电．

（1）空气净化器中有多种不同的技术，其中一种叫做静电集尘技术，其工作过程如图乙所示， 受污染的空气被吸入后，颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带点金属网捕获．其 捕获原理是_______．

（2）图表为某品牌空气净化器的部分参数．

①其正常工作时电流为________A；

②如果室内面积为 100m2，房间高度为 3m，请你计算出房间内 空气全部更换一次，理论上需要________h；

③若在上述时间内没有其他用电器接入电路的情况下，标有“3000imp/kw·h”的电能表指示灯闪烁了135次，此过程中净化器的实际功率是________W．

（3）大部分的空气净化器内部还有一个空气质量监测装置．图丙为该监测装置的电路图，它是 通过粉尘浓度传感器R的阻值随浓度 β变化的关系图像如图丁所示．已知电源电压为 24V， 定值电阻R0的阻值为 180Ω，电流表的量程为 0~100mA，电压表的量程为 0~15V，请计算 粉尘浓度传感器R的阻值范围是多少 _____？

Answer 1

【答案】 异种电荷相互吸引 0.3A 0.75h 60W 60Ω~300Ω

【解析】颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获，其原理是异种电荷相互吸引。

①其正常工作时电流为。

②如果室内面积为 100m2，房间高度为 3m，

则房间内空气的体积V=Sh=，

根据铭牌可知，风量为400m3/h，所以房间内空气全部更换一次所需时间

③若在上述时间内没有其他用电器接入电路的情况下，标有“3000imp/kw·h”的电能表指示灯闪烁了135次，则净化器消耗的电能为

此过程中净化器的实际功率

.

由图丙可知R与R0串联，电压表测R两端的电压。

电路中电流最大值为100mA=0.1A，根据欧姆定律得，

电路中的总电阻

所以粉尘浓度传感器R的最小电阻

因为电压表的量程为0~15V，所以电压表最大示数为15V，此时粉尘浓度传感器R的阻值为最大阻值，根据串联电路电压关系，R0两端的电压 U0=U-UR=24V-15V=9V，

因串联电路各处的电流相等，所以电路中的电流

电阻R的最大值

粉尘浓度传感器R的阻值范围是 60Ω~300Ω。