Question

热熔胶在室温下为固体，加热到一定程度时变为较强黏性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起，如图甲是热熔胶枪的外形，其内部有2只相同的PTC加热元件，电路如图乙。单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时倒向A、B，枪门冒出胶液，松开扳机，S同时倒向B、C。
（1）松开扳机时为预热状态，当温度为80℃时，电路中的电流是多少？
（2）当温度为180℃时，胶液有最佳黏性，已知一根胶条的质量为40g，若熔化lkg胶需要吸收6.0×10⁵J热量，试计算：在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间？
（3）试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃的道理。 

Answer 1

解：
（1）80℃时，PTC电阻为880Ω，此时两只PTC串联，电路中电流为；
（2）熔化一根胶条要吸热Q_吸=6×10⁵×40×10^-3J=24000J，加热到180℃时PTC电阻为1210Ω，两只PTC并联，总电阻为605Ω， 加热功率为P=U²／R=（220V）²／605Ω=80W，要使加热时间最短，PTC的发热必须全部被胶条吸收，则加热时间t=Q_吸／P=24000J／80 w=300s；
（3）由图可知，当PTC的温度达到180℃时，如果温度升高，电阻增大。由P=U²／R可知，在电压不变时，它的发热功率减小，升温速度减慢，反之，温度降低，电阻减小，发热功率增大，会快速升温，这样它的温度会在180℃附近稳定下来。