问题详情:
空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U=18V,电压表量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω
空气质量指数A | 0〜50 | 51〜100 | 101〜150 | 151〜200 | 201〜300 | >300 |
空气质量等级 | 优 | 良 | 轻度污染 | 中度污染 | 重度污染 | 严重污染 |
(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大?
【回答】
(1)电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良;
(2)更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。
【解析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,当电压表示数为10V时,电路中的电流:
I===0.1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,气敏电阻R两端的电压:
UR=U﹣U0=18V﹣10V=8V,
则此时气敏电阻的阻值:
R===80Ω,
此时的空气质量指数:A=×103Ω=75,
由51<75<100可知,此时空气质量等级为良;
(2)空气质量指数A=400时,气敏电阻的阻值:
R′=×103Ω=15Ω,
由题意可知,此时电压表的示数U0′=15V,则气敏电阻两端的电压:
UR′=U﹣U0′=18V﹣15V=3V,
此时电路中的电流:
I′===0.2A,
则更换后的定值电阻的阻值:
R0′===75Ω。
知识点:欧姆定律单元测试
题型:计算题