现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,另一个是由半导体材

温蕾
温蕾 2021-4-2 06:50

现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,另一个是由半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个电阻元件R0进行测试,测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表:

 次数

物理量

第一次

第二次

第三次

第四次

第五次

第六次

第七次

第八次

U/V

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

I/A

0.20

0.45[

0.80

1.25

1.80

2.45

3.20

4.05

(1)请根据表中数据,判断元件R0可能是由上述哪类材料制成的?并说明理由。

(2)把定值电阻R和元件R0接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.8A。已知电路中电源电压恒为3V,此时定值电阻R的电功率为多大?

(3)分析表中数据,写出通过元件R0的电流I和元件R0两端的电压U之间的关系式。


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1条回答
  •  何英凯
    何英凯 (最佳回答者)
    2021-4-18 06:26

    解析:

    (1)计算其电阻可以发现,电流增大后,其电阻分别为:

    1.33Ω0.8Ω……,可见,其电阻变小。也即其电阻随温度的升高而变小。(电功率越大,其温度就越高)。可见这种物质为半导体;

    2)从表格可见,当其电流为1.8A时,半导体电阻两端的电压为1.20V,故定值电阻两端的电压为:

    UR=U-U0=3V-1.20V=1.80V

     定值电阻消耗的电功率:

    PR=URIR=1.80V×1.80A=3.24W

    (3)从表格中的数据可以看出,其电流与电压不成正比和反比。所以不是线性函数。设其关系为二次函数,可能的表达式分别为:

    U=kI2 以及

    I=kU2

    代入数据,求出k值发现正确的为:

    I=1.25U2

    答案:

    (1)       半导体;

    (2)       3.24W

        (3I=1.25U2


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