Question

【題目】一般的電熨斗用合金絲做發熱元件，合金絲電阻R隨溫度T變化的關系如圖中粗虛線所示．由于環境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內波動，易損壞衣服．有一種用稱為"PTC"的新材料做發熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動控制溫度的特點，PTC材料的電阻隨溫度變化的關系如圖中實線所示．已知T1～T2為通常室溫的變化范圍，試根據圖線

（1）為什么原處于室溫狀態的PTC熨斗剛通電時比普通電熨斗升溫快?

（2）通電一段時間后使用"PTC"新材料的電熨斗的溫度T可能會自動穩定在一定范圍內，請說明其可能穩定的溫度范圍．

（3）簡析PTC發熱元件的自動控溫過程．

Answer 1

【答案】（1）與合金絲相比，冷態時PTC電阻較小，在工作電壓相同的情況下，其電功率較大，所以升溫較快．（2）穩定在T3～T4范圍內．（3）當熨斗溫度升高到T3后，PTC的電阻急劇增大，電功率快速變小，使得生熱與散熱趨于平衡，熨斗溫度趨于穩定；當溫度降低至T4以下時，電阻又急劇變小，電功率快速增大，使得散熱與生熱趨于平衡，熨斗溫度也會趨于穩定．因而熨斗的溫度能穩定在T3～T4的范圍內．

【解析】

（1）與合金絲相比，冷態時PTC電阻較小，在工作電壓相同的情況下，其電功率較大，所以升溫較快．

（2）穩定在T3～T4范圍內．

（3）當熨斗溫度升高到T3后，PTC的電阻急劇增大，電功率快速變小，使得生熱與散熱趨于平衡，熨斗溫度趨于穩定；

當溫度降低至T4以下時，電阻又急劇變小，電功率快速增大，使得散熱與生熱趨于平衡，熨斗溫度也會趨于穩定．

因而熨斗的溫度能穩定在T3～T4的范圍內．