Question

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。下表是班上探究小组对某种半导体材料的电阻R随温度变化所测量的有关数据。

环境温度/℃	20	30	40	60	80	100
半导体材料电阻R/Ω	50.0	24.9	20.0	13.2	11.1	10.0

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如图所示的电路，可以测定某一空间的温度。使用的器材如下：半导体电阻R、电源、电流表（0～0.6A）、开关S、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）当电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度。

 

Answer 1

【答案】

解：(1)由表中数据知：

当t=20℃时，半导体材料电阻R=50.0Ω                            (1分)

电源的电压U=IR+IR₀=0.2A×50.0Ω+0.2A×10Ω=12V                  (3分)

(2)R₀两端的电压U₀=IR₀=0.4A×10Ω=4V                             (5分)

半导体材料电阻两端的电压U_R=U-U₀=12V-4V=8V                   (7分)

由欧姆定律得：半导体电阻的阻值是R===20Ω             (9分)

由表中数据知： 环境温度是40℃              

【解析】(1)由表中数据知：

当t=20℃时，半导体材料电阻R=50.0Ω                           

电源的电压U=IR+IR₀=0.2A×50.0Ω+0.2A×10Ω=12V                

(2)R₀两端的电压U₀=IR₀=0.4A×10Ω=4V                             

半导体材料电阻两端的电压U_R=U-U₀=12V-4V=8V                   

由欧姆定律得：半导体电阻的阻值是R===20Ω             

由表中数据知： 环境温度是40℃