【項目背景】
2023年2月11日,永嘉歷史上投資規(guī)模最大的水資源綜合利用項目——水嘉抽水蓄能電站主體工程開工,抽水蓄能電站在下半夜用電低谷時,利用過剩的電力驅(qū)動水泵,將水從下水庫抽到上水庫儲存起來,次日白天和前半夜用電高峰時,再將水放出發(fā)電,并流入下水庫,其工作原理如圖,某項目化學(xué)習(xí)小組設(shè)計一個“可逆水輪電動發(fā)電機(jī)”的功能轉(zhuǎn)化電路,并制定如下評價量表。
評價指標(biāo) |
優(yōu)秀 |
合格 |
待改進(jìn) |
指標(biāo)一 |
電路能隨時控制實(shí)現(xiàn)抽水和發(fā)電功能 |
電路只能實(shí)現(xiàn)抽水或發(fā)電功的 |
電路不能實(shí)現(xiàn)抽水和發(fā)電功能 |
指標(biāo)二 |
能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低電壓控制,安全方便 |
能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低電壓控制,操作復(fù)雜,存在安全隱患 |
不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低電壓控制 |
(1)【方案設(shè)計】完善如圖的電路連接,要求:
當(dāng)控制電路開關(guān)S斷開時,“可逆水輪電動發(fā)電機(jī)”在電源U
2供電下實(shí)現(xiàn)抽水功能:當(dāng)控制電路開關(guān)S閉合時,“可逆水輪電動發(fā)電機(jī)”實(shí)現(xiàn)發(fā)電為燈泡L提供照明電源。
(2)【裝置測試】小組同學(xué)根據(jù)設(shè)計的電路進(jìn)行測試,其中R
0為定值電阻,線圈電阻為10Ω,當(dāng)電流達(dá)到0.04A時開始吸合銜鐵。已知電源電壓U
1=4V,U
2=220V。則需取阻值最大為多少才符合設(shè)計要求。(寫出計算分析過程)
(3)【迭代升級】項目小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)該設(shè)計指標(biāo)一智能化水平不夠,如白天和夜晚不能自動控制需要人為操作,請你提出一種解決方法。
將控制電路中的開關(guān)換成光控開關(guān)
將控制電路中的開關(guān)換成光控開關(guān)
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