為響應寧波市政府提出的“創(chuàng)建海綿型城市”的號召,小科設計了如圖所示的市政自動排水裝置模型,控制電路由電壓為12V、最大容量為100A?h的蓄電池供電,蓄電池用“發(fā)電玻璃”制成的太陽能電板充電。R0為定值電阻,R為壓敏電阻,壓敏電阻通過杠桿ABO與圓柱形浮體相連,AB:BO=4:1,壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關系如表。(壓板、杠桿和硬質連桿的質量及電磁鐵線圈電阻忽略不計,所用綠燈、紅燈及排水泵的額定電壓均為220V)
壓敏電阻受到的壓力F/N |
60 |
120 |
180 |
240 |
300 |
360 |
420 |
480 |
… |
壓敏電阻R阻值/Ω |
500 |
360 |
260 |
180 |
120 |
80 |
65 |
55 |
… |
(1)“發(fā)電玻璃”光電轉化率接近18%,要求在5h內對控制電路的蓄電池充滿電,則選用的“發(fā)電玻璃”面積至少為多少m
2?(太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按1000W計算,計算結果精確到0.1m
2)
(2)按照設計要求,當水位上升到浮體剛好全部浸入水中時,壓敏電阻受到壓力為360N,通過電磁鐵線圈的電流為100mA,排水泵啟動;當水位回落到浮體只有
體積浸入水中時,硬質杠桿ABO仍處于水平位置,線圈中電流為30mA,排水泵停止工作,則小科應選擇重力為多大的浮體?