Question

【题目】专家提示：室内空气过于干燥，发病率会明显增加，室内最佳空气湿度值范围45%至50%．如图所示是某家用空气加湿器的自动控制装置，R1是一个传感电阻（置于加湿器表面，和空气接触，用于探测空气的湿度），其阻值随湿度的变化关系如表所示．加湿装置上标有“220V 44W”字样．已知继电器线圈电阻R2为100Ω．左边电源的电压U0为6V不变．当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，加湿器电路断开；当继电器线圈中的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被释放，加湿器电路闭合，开始工作．

请解答：

（1）分析上表，当空气湿度增大时，传感电阻的阻值___（增大/减小），继电器的衔铁受到的吸引力____（增大/减小）．

（2）正常工作时，加湿装置的工作电流是多少？___________正常工作5min消耗的电能是多少？____-

（3）若室内湿度控制在40~60%之间，求衔铁被吸下、加湿装置电路被断开时，继电器线圈中的电流变化范围是多少？___________--

Answer 1

【答案】减小 增大 0.2A 1.32×104J 0.03A～0.04A

【解析】

（1）分析表格数据可知当空气湿度增大时传感电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步判断电磁铁磁性的变化和继电器的衔铁受到的吸引力变化；

（2）加湿装置正常工作时的功率和额定功率相等，根据求出其电流，再根据求出正常工作5min消耗的电能；

（3）根据表格数据可知湿度为40%和60%时传感器电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后得出答案。

（1）分析上表可知，当空气湿度增大时，传感电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性变强，继电器的衔铁受到的吸引力增大；

（2）正常工作时，由可得，加湿装置的工作电流：；由

可得，正常工作5min消耗的电能：；

（3）当空气湿度为40%时，由表格数据可知，传感器的电阻R1=100Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，控制电路中的电流：；当空气湿度为60%时，由表格数据可知，此时传感器的电阻R1′=50Ω，则控制电路中的电流：。故继电器线圈中的电流变化范围是0.03A～0.04A。

答：（1）减小；增大；（2）正常工作时，加湿装置的工作电流是0.2A，正常工作5min消耗的电能是1.32×104J；

（3）若室内湿度控制在40～60%之间，衔铁被吸下、加湿装置电路被断开时，继电器线圈中的电流变化范围是0.03A～0.04A。