Question

半導體材判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．如圖甲是某種半導體材料的電阻隨溫度變化的關系圖像。根據這種半導體材料電阻的特性，小星和他的同學設計了一個電路（如圖乙）。可以測定某一空間的溫度使用的器材如下：半導體電阻、電源、電流表（0~0.A）、開關，定值電阻R₀（10Ω）、導線若干。
（1）定值電阻R₀的作用是什么？______________ 。
（2）當環境溫度為20℃時。電流表的讀數為0.2A，電源的電壓。
（3）電流表的讀數為0.4A時，當時環境溫度是多少？半導體電阻的電功率是多少？

Answer 1

解：（1）保護電路作用
       （2）因為當環境溫度為20℃時，半導體電阻的阻值 R₁＝50Ω，電流表的讀數為I₁＝0.2A，且電阻R₁和電阻R₀串聯，所以電源的電壓：U＝I（R₁＋R₀）＝0.2A×（50Ω＋10Ω）＝12V。
       （3）因為當電流表的讀數為I₂＝0.4A時，電路的總電阻：R_總＝U/I₂＝12V/0.4A＝30Ω ，所以半導體電阻的阻值：R₂＝R_總－R₀＝30Ω－10Ω＝20Ω 由圖甲可查得：半導體電阻的阻值為20Ω時，當時環境溫度是40℃。
半導體電阻的電功率：P＝I₂² R₂＝（0.4A）²×20Ω＝3.2 W