半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一

发布时间:2020-08-10 19:41:59

半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,其中电源电压是12V,定值电阻R0的阻值为10Ω.
(1)当环境温度为20℃时,电流表的示数是多少?
(2)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度是多少?
(3)当环境温度为100℃时,电路中半导体电阻的电功率是多少?

网友回答

解:(1)由图象可知当t=20℃时,R=50Ω,
电阻R与R0为串联,由欧姆定律得:I==═0.2A.
(2)当I=0.4A时,定值电阻R0的电压U0=IR0=0.4A×10Ω=4V,
电阻R的电压UR=U-U0=12V-4V=8V,
?电阻R阻值为R===20Ω,查图象可知当R=20Ω,t=40℃.
(3)由图象可知当t=100℃时,R=10Ω.
电路电流I===0.6A,
半导体电阻的电功率P=I2R=(0.6A)2×10Ω=3.6W.
答:(1)当环境温度为20℃时,电流表的示数是0.2A,
(2)电流表的读数为0.4A时,当时环境温度是40℃,
(3)当环境温度为100℃时,电路中半导体电阻的电功率是3.6W.
解析分析:(1)根据环境温度,由图求出电阻R的大小,根据欧姆定律求出电路电流.
(2)依据电路电流大小,求出电阻R0的电压,由串联电路特点求出R的电压,
由欧姆定律求出R的阻值,最后由图象求出电阻R所对应的环境温度.
(3)由图象求出环境温度为100℃时,电阻R的阻值,由欧姆定律求出电路电流,
由功率公式求出半导体电阻的电功率.

点评:本题考查了串联电路的特点、利用欧姆定律和电功率的公式进行分析和计算,培养了学生分析图象的能力,看懂图象和电路图后才能准确作答.
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