多敏電阻變阻器的應用(20210929172950)

1、多敏電阻變阻器的應用“多敏電阻變阻器應用探析何志廣 湖南省安仁縣教研室 (423600)“多敏電阻變阻器隨著科技的開展走進了生產(chǎn)、生活，也走進了中學物理與中學生的視野。多敏電阻變阻器是在半導體中摻入少量其他元素，其導電性能會得到很大的改變，阻值也發(fā)生相應的變化。多敏電阻變阻器包括熱敏、壓敏、氣敏、光敏、磁敏等多種變阻器。多敏電阻變阻器，在生活、生產(chǎn)中應用廣泛， 有著神奇的功能。一、氣敏電阻變阻器氣敏電阻變阻器是一種半導體敏感元件，它是利用氣體的吸附而使半導體本身的電導率發(fā)生變化引起阻值改變這一機理來進行變阻的。主要品種有：金屬氧 化物氣敏電阻，復合氧化物氣敏電阻，陶瓷氣敏電阻等。例 1 ：如圖

2、 1，甲是呼氣式酒精測試儀的電路原理圖， R1 為氣敏電阻變阻 器，它的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙， R2 為定值電阻，電源電壓保 持不變。檢測時，駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大，那么以下選項正確的選項是：A 測試儀中電壓表的示數(shù)越大 B 測試儀中電流表的示數(shù)越小C 電路消耗的總功率越小 D 電壓表與電流表示數(shù)的比值越大解 析：由電路圖可知，氣敏電阻R1與定值電阻R2串聯(lián)，電壓表測電阻 R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流. 。由圖乙知氣敏電阻變阻器 R1 的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大時，電路中的總電阻越小。由 I=U/R 可知，電路中的電流越大，即電流

3、表的示數(shù)越大，故B 不正確。由U=IR可得，定值電阻 R2兩端的電壓越大，即電壓表的示數(shù)越大，故A正確。由 P=UI 可知，電路消耗的總功率越大，故 C 不正確。 因電壓表與電流表示數(shù)的比值等于定值電阻 R2 的阻值。所以，電壓表與電 流表示數(shù)的比值不變，故 D 不正確。因此，正確選項為 A。 應用簡介：氣敏電阻變阻器是將氣體成分與濃度轉化為電信號。氣敏電阻變 阻器多用于化工生產(chǎn)中氣體成分的檢測與控制，環(huán)境污染情況的監(jiān)測，煤礦瓦斯 濃度的檢測與報警，火災報警，煤氣泄漏，燃燒情況的檢測與控制，酒駕檢測等。二、熱敏電阻變阻器三、壓敏電阻變阻器壓敏電阻變阻器是利用半導體的某一方向受到壓力時，其電阻率

4、發(fā)生變化而 引起阻值改變制成的，具有隨著壓力的增大電阻變小的特性。主要品種有氧化鋅ZnO壓敏電阻變阻器。 2一般交通主干道的抗壓能力比村道要強得多。假設將村道限載報警器應用 到主干道，就要適當調(diào)高報警的限載重量，以下操作可行的是 ：A 把變阻器R0的滑片適當左移 B 把電源1的電壓適當增大C 把彈簧AB的A端適當左移D 把電磁鐵C適當右移解析：1由圖乙可知，壓敏電阻 R的阻值隨著壓力的增大而減小。閉合 開關S1和S2,當超載車輛通過時，壓敏電阻變阻器的阻值減小，通過電磁鐵線 圈電流增大，磁性增強，銜鐵被吸下來，燈熄滅，電鈴接通就會響。2要想提高報警器的限載重量，必須減小電磁鐵線圈中的電流，增大

5、電路中的電阻，所以A項正確。由甲圖可見，銜鐵局部是一個杠桿，假設不改變電磁鐵電路中的電流，可讓銜 鐵被吸下來的磁力加大，將彈簧向左移增大阻力臂或者將電磁鐵向左移減小動力 臂都可到達目的，那么 C項正確，D項錯誤；將電源1的電壓適當增大，電路中電流增大，電磁鐵磁性增強，降低了報警的限載重量，故 B 項錯誤。因此，選項A、C符合要求應用簡介：壓敏電阻變阻器是將力學信號轉化為電信號。這種變阻器廣泛地 應用于家用電器和其他的電子產(chǎn)品中，起過電壓保護、抑制浪涌電流、防雷、吸 收尖峰脈沖、限幅、高壓滅弧、消噪、保護半導體元件等作用。如：電子秤，汽 車油量監(jiān)測裝置，汽車違規(guī)拍照裝置，熱水器中水量監(jiān)測裝置等。

6、四、光敏電阻變阻器 光敏電阻變阻器是利用半導體的光敏特性制成的，當光照強度變化時，其阻 值隨著發(fā)生變化。一般情況下，光敏電阻變阻器的阻值隨光強的增大而變小。例 4 ：如圖 4 所示是一小區(qū)門口利用光敏電阻變阻器設計的行人監(jiān)控裝置，R1 為光敏電阻， R 2 為滑動變阻器， A、 B 間接監(jiān)控裝置，那么 以下選項中正確的選項是：A. 當有人通過通道而遮蔽光線時， A B間電壓降低B. 當有人通過通道而遮蔽光線時，通過 R1的電流變大C. 當僅增大 R2 連入電路中的阻值時，通過 R1 的電流變大D. 當僅增大R2連入電路中的阻值時，可降低 A B間的電壓解 析：在此電路中，滑動變阻器 R2的電阻

7、不變，做固定電阻使用。當人經(jīng)過通道，遮住光線，照射在光敏電阻變阻器 R1 的光強變?nèi)酰沟?R1 的阻值變大。由R1、R2與電源組成的回路總電阻增大，電流減小，通過R1的電流也減小;而R2不變，所以R2上的電壓即AB間的電壓降低。因此， A正確，B錯誤。 假設增大 R2 的阻值，那么電路中的總電阻變大，電流變小，通過 R1 的電流變小，其兩端電壓減小，那么 R2兩端電壓即 AB間的電壓變大。故 C D錯誤。應用簡介：光敏電阻變阻器是將光信號轉化為電信號。該變阻器應用很廣泛， 各種光電控制系統(tǒng)如光電自動開關門，航標燈、路燈與其他照明系統(tǒng)的自動亮滅，機械上的自動保護裝置，照相機自動曝光裝置，自動給

8、水與停水裝置，光煙霧報磁敏電阻變阻器是利用半導體的磁阻效應制造的，常用銻化銦InSb 材料加工而成。這種變阻器假設在垂直于電流方向上施加一個磁場，那么沿電流方向的就 會發(fā)生電阻率增大的現(xiàn)象。一般來說，磁敏電阻的阻值隨磁場的增強而變大。例 5 ： 2021 年諾貝爾物理學獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應的物理學 家。一探究小組查到某磁敏電阻變阻器在室溫下的電阻隨磁感應強度變化曲線如 圖甲所示，其中 R 表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值。為研究其磁敏特性設計 了圖乙所示電路。關于這個探究實驗，以下說法中正確的選項是：A 閉合S,圖乙中只增加磁感應強度的大小時，伏特表的示數(shù)增大B .閉合S，圖乙中只增加

9、磁感應強度的大小時，安培表的示數(shù)增大C 閉合S,圖乙中磁場大小不變，只改變磁場方向，伏特表的示數(shù)減小D .閉合S,圖乙中磁場大小不變，只改變磁場方向，安培表的示數(shù)減小解 析：由圖可知,磁敏電阻變阻器的阻值與磁感應強度的方向無關,只與磁感應強 度的大小有關,隨著磁感應強度增大,電阻值變大。閉合S,圖乙中只增加磁感應強度的大小時,磁敏電阻變阻器的阻值變大,所以伏特表的示數(shù)增大，安培表的示數(shù)變小，故A正確，B錯誤。磁敏變阻器的阻值與磁感應強度的方向無關，閉合S,圖乙中只改變磁場方向時，伏特表、安培表的示數(shù)不變，故 C、D錯誤。應用簡介：磁敏電阻變阻器是將磁信號轉換成電信號,即通過磁性的強弱變化引起工 作電路中電流、電壓的變化,從而使用電設備進行特定工作。磁敏電阻變阻器一般用于磁 性開關,路況監(jiān)測,