作业帮2010第二十届全国初中应用物理竞赛第四大题的问题
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/05 02:42:48
2010第二十届全国初中应用物理竞赛第四大题的问题
第二问当中,保护电阻中的电流应该跟通过二极管中的电流相等.如果用欧姆定律I=U/R算出的电流却与10mA相差很大,
限流电阻的功率如果用P=UI算,就是0.97W
用P=I^2*R算,就是3.1W
用P=U^2/R算,就是0.3W
在这种情况下,限流电阻中的电流到底怎样变化?到底用哪个公式计算它消耗的功率最恰当?
第二问当中,保护电阻中的电流应该跟通过二极管中的电流相等.如果用欧姆定律I=U/R算出的电流却与10mA相差很大,
限流电阻的功率如果用P=UI算,就是0.97W
用P=I^2*R算,就是3.1W
用P=U^2/R算,就是0.3W
在这种情况下,限流电阻中的电流到底怎样变化?到底用哪个公式计算它消耗的功率最恰当?
p=U^2/R算最恰当
因为使用的是交流电,二极管是在一半周期的情况下是导通的,另一半周期下为阻值无穷大相当于断开,所以10mA只是在它1/2周期导通的情况下才有的而且是正弦变化的,所以用电流算是不合适的
电流在限流电阻中当电压在正半周期时电流为正弦变化当电压在负半周期时电流几乎为0
再问： 既然负半周期时电路相当于断开，那加在电阻上的电压算0还是算0.45U-Ud? 总电压是变化的，为什么认为二极管分的电压都是2V不变？ 希望更浅显些，我们面对的是初中生，二极管才刚认识，半波整流电路太深奥了。
再答： 2V是有效值，类似我们日常说的220V这也是有效值 第一问算保护电阻要用峰值电压，要确保二极管在整个周期都是安全的 峰值电压是瞬间的算功率要用有效值，0.45U-Ud是有效值，在负半周期电阻两端的电压为0 功率=有效电流x有效电压
再问： 通过二极管的电流是10mA，也是有效电流吗？为什么电阻上的有效电压97V除以它的电阻，得到的电流不等于二极管的10mA？
再答： 10mA是最大整流电流，就这道题而言他是这样计算二极管的功率的 事实上不是，因为导通之后二极管两端的电压很小
因为使用的是交流电,二极管是在一半周期的情况下是导通的,另一半周期下为阻值无穷大相当于断开,所以10mA只是在它1/2周期导通的情况下才有的而且是正弦变化的,所以用电流算是不合适的
电流在限流电阻中当电压在正半周期时电流为正弦变化当电压在负半周期时电流几乎为0
再问： 既然负半周期时电路相当于断开，那加在电阻上的电压算0还是算0.45U-Ud? 总电压是变化的，为什么认为二极管分的电压都是2V不变？ 希望更浅显些，我们面对的是初中生，二极管才刚认识，半波整流电路太深奥了。
再答： 2V是有效值，类似我们日常说的220V这也是有效值 第一问算保护电阻要用峰值电压，要确保二极管在整个周期都是安全的 峰值电压是瞬间的算功率要用有效值，0.45U-Ud是有效值，在负半周期电阻两端的电压为0 功率=有效电流x有效电压
再问： 通过二极管的电流是10mA，也是有效电流吗？为什么电阻上的有效电压97V除以它的电阻，得到的电流不等于二极管的10mA？
再答： 10mA是最大整流电流，就这道题而言他是这样计算二极管的功率的 事实上不是，因为导通之后二极管两端的电压很小