Question

半導體材料的導電能力介于導體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大．下表是班上探究小組對某種半導體材料的電阻R隨溫度變化所測量的有關數據．

環境溫度／℃	20	30	40	60	80	100
半導體材料電阻R/Ω,	50.0	24.9	20.0	13.2	11．1	10．O

 

根據這種半導體材料電阻的特性，小明和他的同學設計了一個如圖所示的電路，可以測定某一空間的溫度．使用的器材如下：半導體電阻R、電源、電流表(0~0.6A)、開關S、定筐電阻R₀( 10Ω,)、導線若干．

(1)當環境溫度為20℃時，電流表的讀數為0.2A，求電源的電壓。

(2)當電流表的讀數為0.4A時，求當時環境溫度．

 

Answer 1

【答案】

 (1) 12V  (2) 40℃ 

【解析】由表格可得20℃時半導體的電阻值R，然后根據串聯電路的特點和歐姆定律求出電源電壓；由歐姆定律求出電流為0.4A是定值電阻電壓，根據串聯電路的電壓特點求出此時半導體電阻兩端的電壓，再由歐姆定律求出半導體電阻的阻值，最后由表格得出環境溫度。解：(1)由表中數據知：

當t=20℃時，半導體材料電阻R=50.0Ω                            (1分)

電源的電壓U=IR+IR₀=0.2A×50.0Ω+0.2A×10Ω=12V                  (2分)

(2)R₀兩端的電壓U₀=IR₀=0.4A×10Ω=4V                             (2分)

半導體材料電阻兩端的電壓U_R=U-U₀=12V-4V=8V                   (2分)

由歐姆定律得：半導體電阻的阻值是R===20Ω             (1分)

由表中數據知： 環境溫度是40℃                                     (1分)