Question

PTC是一类热敏电阻陶瓷，PTC在转变温度（Tc）之前，电阻随温度的升高而下降；温度从转变温度到热失控温度之前，电阻随温度的升高而显著增长，这就是PTC效应．利用PTC效应，可以制造出热控电路．如图中所给为一PTC的在某室温下的R（电阻）---T（温度）特性曲线、伏安特性曲线．伏安特性曲线上有三个区间：线性上升区-双曲线区-NTC区．在伏安特性曲线上的左侧部分可作斜直线，在伏安特性曲线上的双曲线区，可看作电压×电流=定值，功率随电压的增大不变．进入NTC区电流会随电压上升急剧上升． 根据上述文字和图线试完成下列各题：
①现有电源U=300V、电阻R₀=10Ω、导线、开关S、，与 PTC构成一电路，S闭合后，使R₀获得一冲击电流，在方框中画出电路图．
②常温下，用电阻表测量该PTC的阻值是

266.7

Ω．启动PTC效应后，280V时电阻是

140K

Ω
③该元件启动PTC效应的电流是

0.015

 A
④加在该元件上的电压超过

440

 V，该元件失去热保护功能．
⑤该元件在此热控状态下的功率是

0.52

W
⑥下列的图象哪个是该元件的P-U图象：

Answer 1

分析：①将电阻R₀与PTC电阻串联后接到电源两端即可；
②常温下的I-U图象是最左端的直线部分，根据欧姆定律求解电阻即可；
③从图象读出该元件启动PTC效应的电流；
④从图象读出过载电压即可；
⑤从图象得到一组电压和电流值，然后求解功率；
⑥分三段求解出功率表达式进行讨论即可．

解答：解：①将电阻R₀与PTC电阻串联后接到电源两端，如图所示：

②常温下的I-U图象是最左端的直线部分，根据欧姆定律，电阻为：
R1=

40V

0.015A

≈266.7Ω；
启动PTC效应后，280V时电流为2mA=0.002A，故电阻为：

280V

2mA

=140KΩ
③该元件启动PTC效应的电流是15mA，即0.015A；
④加在该元件上的电压超过 440V，该元件失去热保护功能，功率显著增加；
⑤电压为260V时，电流为2mA，故该元件在此热控状态下的功率是：
P=260×0.002A=0.52W
⑥0-40V之间，功率：P=

U 2

R

=

U2

266.7

，故P-U图象是曲线；
40V-440V，功率结合不变，P-U图象是直线；
440V-460V，电流迅速增加，故功率迅速增加，故P-U图象是曲线；
故选：A．
故答案为：①如图所示：②266.7Ω；③140KΩ，0.015A；④440；⑤0.52；⑥A．

点评：本题是一道联系生活实际的问题，关键是明确PTC电阻的工作特性，然后分三段进行讨论．