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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...

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,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表(0-0.6A)、开关、定值电阻R(10Ω)、导线若干.manfen5.com 满分网
(1)定值电阻R的作用是什么?
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少?
(1)由甲图可得,R的大小和温度成反比,所以在电路中需要添加保护电阻,来确保电流表不会被烧毁. (2)根据环境温度,找出R的大小.依据欧姆定律,计算电路中总电阻的大小,求出电源电压. (3)依据电源电压和电流大小,求出电路中的总电阻,计算出R的大小,然后找出环境温度和求出电阻的功率. 【解析】 (1)定值电阻R的作用是保护电路. (2)由电路图R和R串联,当t=20℃时,半导体电阻R=50Ω 根据欧姆定律和串联电路电压的关系得:U=IR+IR=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V. 答:电源电压为12V. (3)当电流为0.4A时,定值电阻R的电压为: U=IR=0.4A×10Ω=4V 根据欧姆定律和串联电路电压关系得: R===20Ω 根据甲图象可知,环境温度是40℃ 根据电功率公式得:P=I2R=(0.4A)2×20Ω=3.2W 答:当时环境温度为40℃,电功率为3.2W.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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