高中物理-變壓器負載接二極管


有一類變壓器負載接二極管的題目,

如圖所示,

高中物理-變壓器負載接二極管

理想變壓器原、副線圈匝數之比為n₁:n₂=11:5,原線圈接在電壓為U₀=220√2sin100πt(V)的正弦交流電源上,燈泡L標有“100V,100W”字樣,電阻R阻值為100Ω,D為理想二極管,二極管沒有被擊穿,則(D)

A.燈泡L不能正常發光

B.二極管的反向耐壓值應該大於50√2V

C.原線圈的輸入功率為200W

D.通過副線圈的電流有效值為1.5A

高中參考書都是利用功率不變求解的其實不然。先看看部分整流器。

(1)半波整流

圖示是半波整流電路。B是電源變壓器,D是二極管,R是用電器的電阻(或負載)

高中物理-變壓器負載接二極管


設變壓器輸出的交變電壓為u= Um sinωt,它的波形如圖(a)所示。圖(b)是負載電阻上的電壓波形,從圖中可看到經整流後負載電阻上電壓是單方向的,而強度是隨時間變化的,稱為脈動直流電。

(2)全波整流

高中物理-變壓器負載接二極管


圖(a)所示是全波整流電路,兩個二極管的負極與負載電阻R及變壓器副線圈中心抽頭O連接依照半波整流的分析可知,無論是正半周還是負半周,通過負載電阻R的電流方向總是相同的。圖(b)所示電是全波整流的波形,其中上圖是變壓器副線圈ao或ob間的交變電壓波形,下圖是負載電阻的電壓波形。要注意交流電正半周時,二極管D₂截止,它承受的反向電壓最大值是2√2Um。同理D₁的反向承受電壓也是2√2Um,二極管D₁或D₂上的脈動直流電流強度是負載電阻上電流強度的一半。


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