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巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.
更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时.用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如乙图所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息.
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 .
A.铜、银 | B.铁、铜 | C.铜、铝 | D.铁、镍 |
有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”.
(3)“新型读出磁头”可将微弱的 信息转化为电信息.
(4)铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0 (选填
“大”或“小”)得多.
(5)丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域.将“新型读出磁头”组成如图所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是丁图中的 .
(1)B;(2)具有;(3)磁;(4)小 ;(5)B
解析试题分析:(1)由于组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.所以铁和铜可以;
(2)当时,,说明不加磁场和加磁场电阻相同,即没有巨磁电阻效应,铁、铬组成的复合膜膜层厚度为1.7mm时,不等于100%,,说明这种复合膜具有巨磁电阻效应;
(3)由于复合膜的阻值受磁场的影响,所以磁场变化时,复合膜的阻值变化,导致电路中的电流变化,则“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息;
(4)由图乙可以看出,铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R与未加磁场时的电阻R0之比,所以R比R0小得多;
(5)有磁时电阻小,电流大,无磁时电阻大,电流小,所以B符合。
考点:巨磁电阻效应
为了节能,正明中学为教室安装了光控照明系统,有效地避免了“长明灯”的现象.光控系统用光敏电阻控制,光敏电阻的阻值随着光的照度改变而发生变化的元件(光越强,照度越大,照度的单位为lx).某光敏电阻Rp在不照度下的阻值如下表:
照度/lx | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
电阻/kΩ | 75 | 40 | 28 | 23 | 20 | 18 |
⑵ 如图(2)所示,当1、2间电压上升至4V时,控制电路自动启动照明电路.请利用所给器材在图(2)虚线框内设计一个电路,给1、2两端提升电压,并要求当开天色渐暗照度至降1.0(lx)时,照明电路启动.(控制电路对你所设计的电路无影响).
器材:电源(电压为6V),开关S及导线若干,其它器材如下表.
器材 | 电路符号 | 规格及说明 |
光敏电阻 | 题 ⑴ 中的光敏电阻Rp | |
电阻箱 | 阻值可调、可读出 调节范围:0~99.9kΩ |
⑶ 某同学在对所设计的电路进行调试时,发现照明电路过早启动.请你理出一个可行的解决办法: .
如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。开关S闭合,灯L正常发光,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是
A.电压表的示数变大,灯L变亮 |
B.电压表的示数变小,灯L变暗 |
C.电流表的示数变大,灯L变暗 |
D.电流表的示数变小,灯L变亮 |
将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A.A表示数变大,V表示数变小 | B.A表示数变小,V表示数变大 |
C.A表和V表示数均变小 | D.A表和V表示数均变大 |
某同学连接的电路如图所示,已知他所用的电源电压U=20V,电阻R=2kΩ,滑动变阻器的最大电阻是3kΩ,当他将滑片P从b滑向a的过程中,关于电压表示数变化的范围,下面说法中正确的是( )
A.8~20 V | B.0~20 V | C.12~20 V | D.8~12 V |