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。如圖甲所示是某種半導體材料的電阻隨溫度變化的關系圖象。根據這種半導體材料電阻的特性，小明和他的同學設計了一個電路(如圖乙)，可以測定某一空間的溫度，使用的器材如下：半導體電阻、電源、電流表(0~0.6A)、開關、定值電阻R0(10Ω)、導線若干。

（1）當環境溫度為20℃時，電流表的讀數為0.2A，求電源的電壓。

（2）整個電路工作30min所消耗電能是12960J，那么當時的環境溫度是多少℃?

Answer 1

【答案】(1)12V (2)100℃

【解析】（1）由圖甲可知，當環境溫度為20℃時，半導體電阻R的阻值為50Ω，圖乙中兩個電阻是串連的，總電阻為50Ω+10Ω=60Ω，電路中的電流為0.2A，所以可得電源電壓為U=IR=0.2A×60Ω=12V；（2）整個電路工作30min所消耗電能是12960J，則可求出此時電路中的電流為I=W/Ut=12960J/（12V×1800s）=0.6A，定值電阻兩端的電壓為6V，則半導體電阻兩端的電壓為12V-6V=6V，可求出此時半導體的電阻為10Ω，對照圖甲可知此時環境的溫度為100℃。