半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计

Question

半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0～0.6A）、开关、定值电阻R₀（10Ω）、导线若干．

（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．
（2）整个电路工作30min所消耗电能是12960J，那么当时的环境温度是多少℃？

Answer 1

（1）由图甲可知，环境温度为20℃时，R=50Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=(U)/(R)可得，电源的电压：
U=I（R₀+R）=0.2A×（10Ω+50Ω）=12V；
（2）由W=UIt=(U2)/(R)t可得，电路中的总电阻：
R_总=(U2)/(W)t=((12V)2)/(12960J)×30×60s=20Ω，
此时半导体电阻的阻值：
R=R_总′-R₀=20Ω-10Ω=10Ω，
由图象可知，当时的环境温度为100℃．
答：（1）电源的电压为12V；
（2）整个电路工作30min所消耗电能是12960J，那么当时的环境温度是100℃．