电子课本网 第32页

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解:由图可知,定值电阻​$R_{0}$​与湿敏电阻​$R $​串联,电压表测量湿敏电阻​$R $​两端的电压,电流表测量电路中的电流;
​$(1)$​当装置显示湿度为​$60\%$​时,图丙可知此时​$R=70\ \mathrm {Ω}$​,
则​$R_{总}=R+R_{0}=70\ \mathrm {Ω}+30\ \mathrm {Ω}=100\ \mathrm {Ω}$​,
所以,通过​$R_{0}$​的电流:
​$I=\frac {U}{R_{总}}=\frac {12\ \mathrm {V}}{100\ \mathrm {Ω}}=0.12\ \mathrm {A}$​;
​$(2)$​当湿度为​$60\%$​时,通过​$R_{0}$​的电流为​$0.12\ \mathrm {A}$​,则电路中的电流为​$0.12\ \mathrm {A}$​,加湿器消耗的总功率​$P_{总}=UI=12\ \mathrm {V}×0.12\ \mathrm {A}=1.44\ \mathrm {W}$​;
​$(3)$​由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻​$R $​的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),
由于电压表量程为​$0~9\ \mathrm {V}$​,所以湿敏电阻​$R $​两端的电压最大为​$9\ \mathrm {V} $​时,此时监测的湿度最大;
当电压表示数为​$9\ \mathrm {V} $​时,由串联电路的电压特点可得,​$R_{0}$​两端的电压:
​$U_{0}=U-U_{R}=12\ \mathrm {V}-9\ \mathrm {V}=3\ \mathrm {V}$​,
电路中的电流:​$I_{最小}=\frac {U_{0}}{R_{0}}=\frac {3\ \mathrm {V}}{30\ \mathrm {Ω}}=0.1\ \mathrm {A}$​,
根据欧姆定律可知,​$R $​的最大电阻为:
​$R_{最大}=\frac {U_{R}}{I_{最小}}=\frac {9\ \mathrm {V}}{0.1\ \mathrm {A}}=90\ \mathrm {Ω}$​,
由图丙可知,装置能监测湿度的最大值为​$80\%.$​

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