Question

半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大．如圖21甲是某種半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖像.根據(jù)這種半導(dǎo)體材料電阻的特性，小明和他的同學(xué)設(shè)計了一個電路（如圖21乙），可以測定某一空間的溫度，使用的器材如下：半導(dǎo)體電阻、電源、電流表（0—0.6A）、開關(guān)、定值電阻R₀（10Ω）、導(dǎo)線若干。

（1）定值電阻R₀的作用是什么？                                  。

（2）當環(huán)境溫度為20℃時，電流表的讀數(shù)為0.2A，求電源的電壓。

（3）電流表的讀數(shù)為0.4A時，求當時環(huán)境溫度。

（4）當環(huán)境溫度為100℃時，半導(dǎo)體電阻在10s內(nèi)消耗的電能是多少？

Answer 1

（1）保護電路作用；------1分

(2)由電路圖R和R₀串聯(lián)，當t=20℃時，半導(dǎo)體電阻R=50Ω------1分

U=IR+IR₀=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V-----1分

(3)U₀=IR₀=0.4A×10Ω=4V  R=(U-U₀)/I=8V/0.4A=20Ω 從圖像知環(huán)境溫度是40℃----1分

（4）當環(huán)境溫度為100℃時，R=10Ω  I=U/(R+R₀)=12V/（10Ω+10Ω）=0.6A---1分

消耗的電能W=Pt=I²Rt=(0.6A)²×10Ω×10s=36J-----1分