Question

【題目】半導體材料有P型半導體和N型半導體兩種，除了可以用于各種電子元器件外，還可以用作制冷材料。如圖是一個半導體制冷單元的原理圖，P型半導體和N型半導體的上端和銅片A連接，下端分別與銅片B連接后接到直流電源的兩端，此時電路的電路流方向是從N型半導體經銅片A流向P型半導體，銅片A會從空氣吸收熱量，銅片B會向空氣放出熱量；反之，改變直流電源的正負極方向，使電流方向從P型半導體經銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片B會從空氣吸收熱量。由于半個制冷單元制冷量小，為了滿足實際需要，需要多個制冷單元同時工作。

請回答下列問題

（1）如圖所示，若要使一個電冰箱箱內的溫度下降，銅片A置于電冰箱的_____，（選填“箱內”、“箱外”）；若將圖中電源換成交流電源，此時電冰箱能否正常制冷？答：_____。

（2）若將圖中P型半導體與N型半導體位置互換，其他條件不變，則銅片A上表面空氣溫度將_____。若將圖中電源正負極互換，其他條件不變，則銅片B表面空氣的溫度將_____。（兩空選填“升高、降低、不變”）

Answer 1

【答案】箱內否升高降低

【解析】

半導體二極管的特點單向通電性；通電后有一面是吸熱（制冷），一面是散熱（將吸的熱量散掉），由于交流電源電壓較大，且電流方向不斷變化，不能直接使用；將圖中P型半導體與N型半導體位置互換，這時電流方向從P型半導體銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片B會從空氣吸收熱量；若將圖中電源正負極互換，其他條件不變，電流方向從P型半導體銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片B會從空氣吸收熱量。

（1）由電路的電路流方向是從N型半導體銅片A流向P型半導體，銅片A會從空氣吸收熱量，應置于冰箱的箱內，從冰箱內吸收熱量，使電冰箱箱內的溫度下降；銅片B會向空氣放出熱量，應置于冰箱的箱外，把從箱內吸收的熱量散發掉，達到制冷的目的；
交流電源的電流方向是變化的，這樣吸熱和放熱的狀態就會不斷改變，不能使吸熱的部分恒定保持吸熱狀態，不能使放熱的地方恒定保持放熱狀態；
（2）將圖中P型半導體與N型半導體位置互換，這時電流方向從P型半導體銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，使得銅片A上表面空氣的溫度升高；
若將圖中電源正負極互換，其他條件不變，電流方向從P型半導體銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片B會從空氣吸收熱量，銅片B表面空氣的熱量由于被吸收而降低。

故答案為：（1）箱內；否；（2）升高；降低。