为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召,小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型,控制电路由电压为
、最大容量为
的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。
为定值电阻,
为压敏电阻,压敏电阻通过杠杆
与圆柱形浮体相连,
,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为
压敏电阻受到的压力
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60 |
120 |
180 |
240 |
300 |
360 |
420 |
480 |
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压敏电阻
阻值
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500 |
360 |
260 |
180 |
120 |
80 |
65 |
55 |
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(1)当水位在安全位置以下时绿灯亮,排水泵不工作;当水位达到安全位置上限时红灯亮,同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接。
(2)“发电玻璃”光电转化率接近
.要求在
内对控制电路的蓄电池充满电,则选用的“发电玻璃”面积至少为
.(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按
计算,计算结果精确到
(3)按照设计要求,当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力为
,通过电磁铁线圈的电流为
,排水泵启动;当水位回落到浮体只有
体积浸入水中时,硬质杠杆
仍处于水平位置,线圈中电流为
,排水泵停止工作,则小科应选择重力为多大的浮体?
(4)在实际调试过程中,小科发现水位已达到安全位置上限,但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下,要使排水装置符合设计要求,应该将与压敏电阻相连的压板向 (填“左”或“右“
移动。