题目内容
【题目】PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高,且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b所示的陶瓷电热水壶就用了这种材料。它的工作电路图如图a所示,R0是定值电阻,其电阻值不受温度的影响。Rr是PTC电阻,Rr的电阻与温度的关系如图c所示。该电热水壶在Rr设定温度状态工作时,电路消耗的总功率为1100W。
(1)电热水壶Rr的设定温度是多少?
(2)R0的阻值为多少?
(3)当Rr的温度为130℃时,电路中Rr的实际功率为多少?
【答案】(1)100℃ (2)10Ω (3)400W
【解析】试题分析:(1)由题意可知,在图象中PTC的人为设定温度为100℃,其电阻为34Ω;
(2)当在设定温度状态工作时,连入电路的电阻RT=34Ω,R0、RT串联,
由P=得,电路总电阻:
R总===44Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,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Rr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消耗的实际功率为400W.
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