对“一道电路分析计算题求解”贴的解答 点击:148 | 回复:0



wyb2866255---王者之师

    
发表于:2012-05-21 22:12:12
楼主

             对“一道电路分析计算题求解”贴的解答

  见下图:电池E5号电池(1.5V),并接10Ω电阻时,用电表测量,其电阻电压=1.3V,。该图下侧电池为31号电池共4.5V(内阻可视为0)。在电池E串接一电阻Rx,又并接一个稳压二极管,稳压二极管的正向压降=0.7V,反向稳压电压值待求。

:1、该回路如通以正相电流(即图一)且电流值>100ma时,为确保电池E的电流=100ma,串接的电阻Rx=?

2、该回路如通以反相电流时(即图二)且电流值>100ma时,为确保电池E的电流也=100ma其稳压二极管的稳压值应选多大?

一、电路分析:此题实为电工理论计算题,主要考的是含源欧姆定律的运用。图中的4.5V1号电池及可调电阻RW,在本题求解计算中不涉及它们,它们只是告诉我们AB支路流过的电流的方向与大小是由4.5V1号电池及调节可调电阻RW的大小决定的。

图一告诉我们,如调节RW使支路电流I1100ma时,其电阻Rx与电池E的内阻Ro的和电压(Rx+Ro)·I11.5V(E)>0时,其稳压管处于正向导通状态,由于稳压二极管的正向压降=0.7V,故使UBA=0.7V ,此时Ix=100ms,而多余的电流(I1IX)由稳压管里流过。

图二告诉我们,如调节RW使支路电流I2100ma时,其电阻Rx与电池E的内阻Ro的和电压(Rx+Ro)·I2 +1.5V(E)> 稳压二极管的稳压值时,稳压管导通且起稳压作用,此时UAB=稳压管的稳压值IX=100ma,多余的电流由稳压管流过。本着上述原则,即可求出题中的2个求解问题。

一、求解:

1、先求左侧电池的内阻Ro

据题意“电池E5号电池(1.5V),并接10Ω电阻时,用电表测量,其电阻电压=1.3V 可画出下面的测量电路图:

   

由图可列:  UMN=ERo·I ……(1    

                      UMN=10·I    ……(2

         已知:UAB=1.3V  由(2)式可求:  I=1.3÷10=0.13 A

    又知: E=1.5V  I = 0.13 A  由(1式)可求电池内阻:

Ro=(1.5-1.3)÷0.13=1.54Ω

    2、由图一可求电阻Rx: 当正向电流>100ma时稳压管正向导通,即UBA=0.7V,见下图:

 

   由图可列: UBA=IX·(RX+Ro- E ....(A)   已知:E=1.5V    Ro=1.54Ω

     将E、Ro代入式(A):  0.7=0.1×(RX+1.54)-1.5

        计算得: RX=(0.7+1.5)÷0.1-1.54=20.5Ω

3、 由图二可求稳压二极管的稳定电压值UW当反向电流>100ma时稳压管反向导通且稳压,此时流过电池E回路反相电流Ix=100ma电流,稳压二极管通导起稳压与分流作用,见下图。

    此时稳压管的电压VW应为电池E与电阻RX、Ro的电压之总和

     即:VW=UAB=E+IX(RX+Ro)  ......(B)      已知:E=1.5V    Rx=20.5Ω   Ro=1.54Ω  Ix=0.1A

代入式(B)可得:VW=1. 5+0.1×(20.5+1.54=3.7V

            即稳压管的稳压值应选3.7V

     本题的电路分析及计算完毕,如有不对之处,可提出来欢迎大家讨论!



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