Question

【題目】PTC是一種新型的半導體陶瓷材料，它的發熱效率較高，且有一個人為設定的溫度。當它的溫度低于設定溫度時，其電阻值會隨它的溫度升高而變小；當它的的溫度高于設定溫度時，其電阻值隨它的溫度升高而變大。如圖b所示的陶瓷電熱水壺就用了這種材料。它的工作電路圖如圖a所示，R0是定值電阻，其電阻值不受溫度的影響。Rr是PTC電阻，Rr的電阻與溫度的關系如圖c所示。該電熱水壺在Rr設定溫度狀態工作時，電路消耗的總功率為1100W。

（1）電熱水壺Rr的設定溫度是多少？
（2）R0的阻值為多少？
（3）當Rr的溫度為130℃時，電路中Rr的實際功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題意可知，在圖象中PTC的人為設定溫度為100℃，其電阻為34Ω

答：電熱水壺Rr的設定溫度是100℃

（2）解：當在設定溫度狀態工作時，連入電路的電阻RT=34Ω，R0、RT串聯，

由P= 得，電路總電阻：

R總= = =44Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，R0的阻值：

R0=R總﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω

答：R0的阻值為10Ω

（3）解：當RT的溫度為130℃時，由圖象可知，此時RT的阻值為100Ω，

電路中的總電阻：

R'總=R0+R'T=10Ω+100Ω=110Ω，

電路中的電流：

I′= = =2A，

RT兩端的電壓：

U'=I'×R'T=2A×100Ω=200V，

RT的實際功率：

P'=U'TI'=200V×2A=400W

答：當RT的溫度為130℃時，電路中RT消耗的實際功率為400W．

【解析】（1）根據PTC溫度低于設定溫度時電阻值會隨它的溫度升高而變小、溫度高于設定溫度時電阻值隨它的溫度升高而變大確定設定溫度，然后讀出電阻的阻值；（2）根據P=U2/R求出電路總電阻，利用電阻的串聯求出R0的阻值；（3）由圖象讀出130℃時RT的阻值，利用電阻的串聯求出總電阻，利用歐姆定律求出電路中的電流，進一步求出RT兩端的電壓，利用P=UI求出RT消耗的實際功率．
【考點精析】本題主要考查了電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．