Question

【题目】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。如图甲所示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R0(10Ω)、导线若干。

（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压。

（2）整个电路工作30min所消耗电能是12960J，那么当时的环境温度是多少℃?

Answer 1

【答案】(1)12V (2)100℃

【解析】（1）由图甲可知，当环境温度为20℃时，半导体电阻R的阻值为50Ω，图乙中两个电阻是串连的，总电阻为50Ω+10Ω=60Ω，电路中的电流为0.2A，所以可得电源电压为U=IR=0.2A×60Ω=12V；（2）整个电路工作30min所消耗电能是12960J，则可求出此时电路中的电流为I=W/Ut=12960J/（12V×1800s）=0.6A，定值电阻两端的电压为6V，则半导体电阻两端的电压为12V-6V=6V，可求出此时半导体的电阻为10Ω，对照图甲可知此时环境的温度为100℃。