PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高．PTC有一个人为设定的温度，当它的温度低于设定温度时，其电...

问题详情：

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高．PTC有一个人为设定的温度，当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大．如图（a）所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料．它的工作电路如图（b）所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响．RT是PTC的电阻，RT的电阻值与温度的关系如图（c）所示．该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路中的电流为5A．

（1）电热水壶RT的设定温度是多少？

（2）R0的阻值为多少？

（3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少？

【回答】

解：（1）由题意可知，在图象中PTC的人为设定温度为100℃；

（2）当RT在设定温度状态工作时，由图*可知Rr=34Ω，R0、RT串联，

∵I=，

∴电路中的总电阻：

R总===44Ω，

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

R0的阻值：

R0=R总﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω；

（3）当RT的温度为130℃时，由图象可知，此时RT的阻值为100Ω，

电路中的总电阻：

R′总=R0+R′T=10Ω+100Ω=110Ω，

电路中的电流：

I′===2A，

RT两端的电压：

U'=I′×R′T=2A×100Ω=200V，

RT的实际功率：

P′=U′TI′=200V×2A=400W．

答：（1）电热水壶RT的设定温度是100℃；

（2）R0的阻值为10Ω；

（3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为400W．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据题意和图象得出PTC在人为设定的温度状态下工作时的电阻，电学题可以一题多解，可以尝试多种解法

知识点：焦耳定律

题型：计算题