Question

【題目】PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它的發(fā)熱效率較高，且有一個人為設(shè)定的溫度。當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時，其電阻值會隨它的溫度升高而變小；當(dāng)它的的溫度高于設(shè)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(guān)系如圖c所示。該電熱水壺在Rr設(shè)定溫度狀態(tài)工作時，電路消耗的總功率為1100W。

（1）電熱水壺Rr的設(shè)定溫度是多少？

（2）R0的阻值為多少？

（3）當(dāng)Rr的溫度為130℃時，電路中Rr的實際功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）100℃ （2）10Ω （3）400W

【解析】試題分析：（1）由題意可知，在圖象中PTC的人為設(shè)定溫度為100℃，其電阻為34Ω；

（2）當(dāng)在設(shè)定溫度狀態(tài)工作時，連入電路的電阻RT=34Ω，R0、RT串聯(lián)，

由P=得，電路總電阻：

R總===44Ω，

因串聯(lián)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；

（3）當(dāng)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：（1）電熱水壺Rr的設(shè)定溫度是100℃；

（2）R0的阻值為10Ω；

（3）當(dāng)RT的溫度為130℃時，電路中RT消耗的實際功率為400W．