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PTC的半导体材料应用题


PTC的半导体材料应用题 1、有一种被称作PTC的半导体材料,其电阻 ? 随温度的变化曲线如图所示. (1)请你根据这条曲线分析,PTC材料的 ? 电阻值怎样随温度的变化而改变? (2)请说出这种材料的两个可能的应用实例. (3)以其中的一个应用为例,说明它的 ? 正常工作过程和使用条件. :(1)当PTC材料的温度T处于(T0~T1)时,随着温度的升高,其电阻 减小;当PTC材料的温度T处于(T1~T2)时,随着温度的升高,其电阻 增大;当PTC材料的温度T高于T2时,随着温度的升高,其电阻减小. (2)用PTC材料可以制成电热驱蚊器的发热元件,也可以制成恒温电暖器 发热元件. (3)以恒温电暖器为例:当用PTC材料制成发热元件通电后温度T处于 (T0~T1)时,随着温度的升高,其电阻减小,因电压不变,发热功率 P=U2/R增大,使温度更快地升高.当发热元件温度T处于(T1~T2)时, 随着温度的升高,其电阻增大,因电压不变,发热功率P=U2/R减小,使温 度升高趋缓,并保持在(T1~T2)之间的一个温度不再上升;当发热元件 温度T高于T2时,随着温度的升高,其电阻减小,发热功率进一步增大,使 温度更快地升高,则将会烧坏发热元件.可见,用PTC材料制成的发热元件 的恒温电暖器,应当在环境温度低于T2的条件下使用,否则会烧坏. 2、一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随t变化的关系 如图中实线①所示,由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等 情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大 范围内波动,易损坏衣物。 有一种用主要成分为BaTiO3被称为 “PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗,具有升温快、能自动 控制温度的特点,PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图中实线 ②所示,根据图线分析: (1)为什么处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快? (2)通电一段时间电熨斗温度t自动稳定在T____<t <T____范 围之内。(填下标数字) (1)由于冷态时PTC材料电阻较小,由 p=U2/R 知,其发热功率较大,所以升温快 ( 2) 6, 7 3、家用电饭堡中电热部分,在电路中串联有一个元件是PTC元件,它 是一个热敏电阻器,其电阻率随温度的关系如右图所示,由于这种 特性,它具有温控功能,使电饭堡自动地处于煮饭和保温状态(电 阻随电阻率的增大而增大)。对于PTC元件在电饭堡中的作用,以 下说法中正确的是( ) ? A 通电后其功率先增大,后减小 ? B 通电后其功率先减小,后增大 ? C 当其产生的热量与散发的热量相等时, ? 温度保持在T1不变 ? D 当其产生的热量与散发的热量相等时, ? 温度保持在T1~T2的某一值不变 AD 4、PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多 种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等 就是用这种材料做成的。 ? PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻值 随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升 高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC 材料制成的电热器具有发热、控温双重功效,应用十分广泛。 ? (1)家用固体电热灭蚊器就使用了PTC陶瓷电热元件,如图 为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点 温度为________℃。 ? (2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右, 若它的温度高于165℃时,电阻__________,功率 ____________,使其温度


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