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(2009年全國Ⅰ卷理綜)24.(15分)材料的電阻率ρ隨溫度變化的規律為ρ=ρ0(1+at),其中α稱為電阻溫度系數,ρ0是材料在t=0 ℃時的電阻率.在一定的溫度范圍內α是與溫度無關的常數。金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加,具有正溫度系數;而某些非金屬如碳等則相反,具有負溫數系數.利用具有正負溫度系數的兩種材料的互補特性,可制成阻值在一定溫度范圍內不隨溫度變化的電阻.已知:在0 ℃時,銅的電阻率為1.7×10 –8 Ω•m,碳的電阻率為3.5×10 -5Ω•m,附近,在0 ℃時,.銅的電阻溫度系數為3.9×10 –3 ℃-1,碳的電阻溫度系數為-5.0×10-4-1.將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長1.0 m的導體,要求其電阻在0 ℃附近不隨溫度變化,求所需碳棒的長度(忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化).

 

【答案】

0.0038m

【解析】設碳棒的長度為X,則銅棒的電阻為,碳棒的電阻,要使得在00c附近總電阻不隨溫度變化,則有,則有式中t的系數必須為零,即有x≈0.0038m.

 

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