Question

【題目】半導體材料的導電能力介于導體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大。如圖甲是某種半導體材料的電阻隨溫度變化的關系圖象。如圖乙是小明和他的同學根據(jù)半導體材料這種電阻的特性自制的半導體溫度計的原理圖，利用電流表的示數(shù)來指示某一空間的溫度。已知電源電壓恒為12V，電流表的量程為0．6A，R0為定值電阻。請你回答下列問題：

（1）定值電阻R0的作用是 。

（2）當環(huán)境溫度為20℃時，電流表的示數(shù)為0．2A，則定值電阻R0的阻值為多少？

（3）該溫度計能測量的最高溫度為多少？此時電路中消耗的電功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）R0的作用是保護電路；

（2）10Ω；

（3）100℃；7．2W

【解析】試題分析：（1）由電路圖可知，定值電阻R0串聯(lián)在電路中，可以防止溫度太高半導體電阻阻值太小時，電路電流過大而損壞電路元件，定值電阻可以保護電路．

（2）由圖甲所示圖象可知，環(huán)境溫度為20℃時R=50Ω，

∵I=U/R，∴電路總電阻R總=RR0=U/I=12V/0．2A=60Ω，R0=R總-R=60Ω-50Ω=10Ω；

（3）∵I=U/R，電路最大電流I最大=0．6A，

∴電路總電阻R總′=R′+R0=U/I最大=12V/0．6A=20Ω，R′=R總′-R0=20Ω-10Ω=10Ω；

由圖甲所示圖象可知，半導體電阻是10Ω時的溫度是100℃；此時電路消耗的總功率P=UI最大=12V×0．6A=7．2W；