第1章习题解答(部分) 153有一直流电源,其额定功率PN=200W,额定电压U=50V,内阻只RN=0.50,负载电阻o可以调节,其 电路如图所示。试求 (1)额定工作状态下的电流及负载电阻, (2)开路状态下的电源端电压 分析电源的额定值有额定功率PN。额定电压UN和额定电流N。三者间的关系为 PN=UNIN。额定电压UN是指输出额定电流时的端电压,所以额定功率PN也就是电源额定工作状态下负载 所吸收的功率 解(1)额定电流 200=4A 负载电阻 UN 50 R =12.5g Ⅰ4 (2)开路状态下端电压U0等于 电源电动势E U0=E=UN+INRo=50+4×0.5=52V 1.56一只100V,8W的指示灯,现在要接在380V的电源上,问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的 分析此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变,但可计算出额定电 下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。 解据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流ⅠN及电阻只RN Pn 8 ≈0.073A 110 R Ux007315l 串入电阻R降低指示灯电压,使其在380V电源上仍保持额定电压UN=110V工作,故有 R=0-0x=380-110≈3710g 0.073 该电阻工作电流为I=0.073A,故额定功率为 Pn=12·R=00732×3710≈196W 可选额定值为37k9,20W的电阻。 1.57在图1.03的两个电路中,要在12V的直流电源上使6V,50mA的电珠正常发光,应该采用哪一个联接电 路? 解要使电珠正常发光,必须保证电珠 120V 120V 获得6V,50mA电压与电流。此时电珠 12V 的电阻值为R6_1209。 在图1.03(a)中,电珠和120g电阻 将12VⅤ电源电压平分,电珠能获得所需 的6V电压和50mA电流,发光正常 图1.03习题1.5.7的图 在图1.03(b)中,电珠与120g电阻并联后再串联120电阻。并联的120电阻产生分流作用,使总电流大于 50mA,串联的120电阻压降大于6V,电珠电压将低于6V,电流将小于50mA,不能正常发光。用中学物理 中学过的电阻串并联知识,或教材第二章中2.1节的方法可计算如下1 第 1 章 习题解答(部分) 1.5.3 有一直流电源，其额定功率 PN =200 W，额定电压 UN ＝50 V ，内阻只ＲN＝0.5Ω，负载电阻Ｒ0 可以调节，其 电路如图所示。试求： (1)额定工作状态下的电流及负载电阻， (2)开路状态下的电源端电压， 分析 电源的额定值有额定功率 PN。额定电压 UN 和额定电流 IN。三者间的关系为 PN =UNIN。额定电压 UN 是指输出额定电流 IN 时的端电压，所以额定功率 PN 也就是电源额定工作状态下负载 所吸收的功率。 解 （1）额定电流 A U P I N N N 4 50 200 = = = 负载电阻 12.5 4 50 = = = N N I U R Ω （2）开路状态下端电压 U0 等于 电源电动势 E 。 U0＝E＝UN＋INＲ0＝50＋4×0.5＝52 V 1.5.6 一只 100V，8W 的指示灯，现在要接在 380V 的电源上，问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的? 分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电 压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。 解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流 IN 及电阻只 RN = =   = =  1510 0.073 110 0.073A 110 8 N N N N N N U U R U P I 串入电阻 R 降低指示灯电压，使其在 380V 电源上仍保持额定电压 UN＝110V 工作，故有   − = − = 3710 0.073 0 380 110 N N I U U R 该电阻工作电流为 IN=0.073 A,故额定功率为 PR I N R 0.073 3710 19.6W 2 2 =  =   可选额定值为 3.7k Ω,20 W 的电阻。 1.5.7 在图 1.03 的两个电路中，要在 12V 的直流电源上使 6V，50 mA 的电珠正常发光，应该采用哪 一个联接电 路？ 解 要使电珠正常发光，必须保证电珠 获得 6V，50mA 电压与电流。此时电珠 的电阻值为 120 50 6 R = = Ω。 在图 1.03(a)中，电珠和 120Ω 电阻 将 12V 电源电压平分，电珠能获得所需 的 6V 电压和 50mA 电流，发光正常。 在图 1.03(b)中，电珠与 120Ω 电阻并联后再串联 120Ω 电阻。并联的 120Ω 电阻产生分流作用，使总电流大于 50mA，串联的 120Ω 电阻压降大于 6V，电珠电压将低于 6V，电流将小于 50mA，不能正常发光。用中学物理 中学过的电阻串并联知识，或教材第二章中 2．1 节的方法可计算如下： ＋ E － a Ｒ0 b I ＋ U － R d c ＋ 12V － （a） （b） ＋ 12V － 120V 120V 120V 图 1.03 习题 1.5.7 的图