Question

【题目】一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻R随温度T变化的关系如图中粗虚线所示．由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、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，易损坏衣服．有一种用称为"PTC"的新材料做发热元件的电熨斗，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所示．已知T1～T2为通常室温的变化范围，试根据图线

（1）为什么原处于室温状态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?

（2）通电一段时间后使用"PTC"新材料的电熨斗的温度T可能会自动稳定在一定范围内，请说明其可能稳定的温度范围．

（3）简析PTC发热元件的自动控温过程．

Answer 1

【答案】（1）与合金丝相比，冷态时PTC电阻较小，在工作电压相同的情况下，其电功率较大，所以升温较快．（2）稳定在T3～T4范围内．（3）当熨斗温度升高到T3后，PTC的电阻急剧增大，电功率快速变小，使得生热与散热趋于平衡，熨斗温度趋于稳定；当温度降低至T4以下时，电阻又急剧变小，电功率快速增大，使得散热与生热趋于平衡，熨斗温度也会趋于稳定．因而熨斗的温度能稳定在T3～T4的范围内．

【解析】

（1）与合金丝相比，冷态时PTC电阻较小，在工作电压相同的情况下，其电功率较大，所以升温较快．

（2）稳定在T3～T4范围内．

（3）当熨斗温度升高到T3后，PTC的电阻急剧增大，电功率快速变小，使得生热与散热趋于平衡，熨斗温度趋于稳定；

当温度降低至T4以下时，电阻又急剧变小，电功率快速增大，使得散热与生热趋于平衡，熨斗温度也会趋于稳定．

因而熨斗的温度能稳定在T3～T4的范围内．