PTC是一种新型材料,有一个人为设定的温度,当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随温度升高而变小,当它的温度升...
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PTC是一种新型材料,有一个人为设定的温度,当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随温度升高而变小,当它的温度升高于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变大.有一种电烤箱就是用了这种材料.它的工作电路如图*所示,R0是定值电阻,其电阻不受温度的影响,PTC电阻Rt与温度的关系如图乙所示,该电烤箱在Rt设定温度状态工作时,电路消耗的总功率880W.求:
(1)电烤箱在设定状态下工作时电路中电流.
(2)定值电阻R0的阻值.
(3)当温度为120℃时,电路中Rt的实际功率.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)已知电压与功率,由P=UI的变形公式可以求出电流.
(2)根据PTC温度低于设定温度时电阻值会随它的温度升高而变小、温度高于设定温度时电阻值随它的温度升高而变大确定设定温度;
从图象中读出RT设定温度对应的电阻,利用P=求出串联电路的总电阻,再根据电阻的串联求出R0的阻值;
(3)由图象读出120℃时RT的阻值,利用电阻的串联求出总电阻,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出RT两端的电压,利用P=UI求出RT消耗的实际功率.
【解答】解:(1)由P=UI可知,电烤箱在设定状态下工作时电路中电流:I===4A;
(2)由题意可知,在图象中PTC的人为设定温度为80℃;
当RT在设定温度状态工作时,由图乙可知Rr=45Ω,R0、RT串联,
由P=可知,电路中的总电阻:
R总===55Ω,
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则R0的阻值:R0=R总﹣RT=55Ω﹣45Ω=10Ω;
(3)当RT的温度为120℃时,由图象可知,此时RT的阻值为100Ω,
电路中的总电阻:R总′=R0+RT′=10Ω+100Ω=110Ω,
电路中的电流:I′===2A,
RT两端的电压:U′=I′×RT′=2A×100Ω=200V,
RT的实际功率:P′=U′I′=200V×2A=400W;
答:(1)电烤箱在设定状态下工作时电路中电流是4A.
(2)定值电阻R0的阻值为10Ω.
(3)当温度为120℃时,电路中Rt的实际功率是400W.
知识点:电功率
题型:计算题
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