高中物理-变压器负载接二极管


有一类变压器负载接二极管的题目,

如图所示,

高中物理-变压器负载接二极管

理想变压器原、副线圈匝数之比为n₁:n₂=11:5,原线圈接在电压为U₀=220√2sin100πt(V)的正弦交流电源上,灯泡L标有“100V,100W”字样,电阻R阻值为100Ω,D为理想二极管,二极管没有被击穿,则(D)

A.灯泡L不能正常发光

B.二极管的反向耐压值应该大于50√2V

C.原线圈的输入功率为200W

D.通过副线圈的电流有效值为1.5A

高中参考书都是利用功率不变求解的其实不然。先看看部分整流器。

(1)半波整流

图示是半波整流电路。B是电源变压器,D是二极管,R是用电器的电阻(或负载)

高中物理-变压器负载接二极管


设变压器输出的交变电压为u= Um sinωt,它的波形如图(a)所示。图(b)是负载电阻上的电压波形,从图中可看到经整流后负载电阻上电压是单方向的,而强度是随时间变化的,称为脉动直流电。

(2)全波整流

高中物理-变压器负载接二极管


图(a)所示是全波整流电路,两个二极管的负极与负载电阻R及变压器副线圈中心抽头O连接依照半波整流的分析可知,无论是正半周还是负半周,通过负载电阻R的电流方向总是相同的。图(b)所示电是全波整流的波形,其中上图是变压器副线圈ao或ob间的交变电压波形,下图是负载电阻的电压波形。要注意交流电正半周时,二极管D₂截止,它承受的反向电压最大值是2√2Um。同理D₁的反向承受电压也是2√2Um,二极管D₁或D₂上的脉动直流电流强度是负载电阻上电流强度的一半。


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