PTC是一種新型的半導體陶瓷材料，它的發熱效率較高．PTC有一個人為設定的溫度，當它的溫度低於設定溫度時，其電...

問題詳情：

PTC是一種新型的半導體陶瓷材料，它的發熱效率較高．PTC有一個人為設定的溫度，當它的溫度低於設定溫度時，其電阻值會隨它的溫度升高而變小；當它的溫度高於設定溫度時，其電阻值隨它的溫度升高而變大．如圖（a）所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料．它的工作電路如圖（b）所示，R0是定值電阻，其阻值不受溫度的影響．RT是PTC的電阻，RT的電阻值與溫度的關係如圖（c）所示．該電熱水壺在RT設定溫度狀態工作時，電路中的電流為5A．

（1）電熱水壺RT的設定溫度是多少？

（2）R0的阻值為多少？

（3）當RT的溫度為130℃時，電路中RT的實際功率為多少？

【回答】

解：（1）由題意可知，在圖象中PTC的人為設定溫度為100℃；

（2）當RT在設定溫度狀態工作時，由圖*可知Rr=34Ω，R0、RT串聯，

∵I=，

∴電路中的總電阻：

R總===44Ω，

∵串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

R0的阻值：

R0=R總﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω；

（3）當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RT的設定溫度是100℃；

（2）R0的阻值為10Ω；

（3）當RT的溫度為130℃時，電路中RT的實際功率為400W．

【點評】本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據題意和圖象得出PTC在人為設定的溫度狀態下工作時的電阻，電學題可以一題多解，可以嘗試多種解法

知識點：焦耳定律

題型：計算題