Народ в оригинальном посте разделился на тех, кто считает, что мощность во втором случае будет больше в два раза чем в первом, и тех, что будет одинаковой.
Нашелся даже тот, кто считает, что применение однополупериодного выпрямителя снижает мощность в четыре раза, аргументируя это расчетами с действующими величинам
Пример
Решил собрать нехитрую схему, нагреватель 1,2кВт, через диод (да, знаю, редкий) и банка 2 литра воды с начальной температурой 13,8 градусов
Суть эксперимента, сделать два замера, с диодом и без при прочих равных условиях.
Результаты следующие'
С диодом вода закипела через 20 минут
Без диода (напрямую) через 9 минут
Думаю теперь всё предельно ясно
.. которая и не сыграла, т.к. напряжение повысили в 2 раза, и диод откусывал тоже половину, потому и вышло поровну в обоих случаях.
Нет там никакого подвоха. Может быть плохое знание законов Ома и (погуглил, как там его?) Джоуля-Ленца.
Для определения, где выделяется большая мощность, рассмотрим оба случая.
Схема 1: Резистор на 100 Ом подключен к переменному напряжению 110 В
Для расчета мощности, выделяемой на резисторе, используем формулу:
P=U2RP=RU2
где:
PP — мощность в ваттах,
UU — напряжение в вольтах,
RR — сопротивление в омах.
Подставим значения:
P1=(110)2100=12100100=121 P1=100(110)2=10012100=121
Схема 2: Резистор на 100 Ом и диод подключены к переменному напряжению 220 В
В этом случае, поскольку диод пропускает ток только в одном направлении, мощность будет определяться только для положительной полуволны. Однако, для простоты расчетов, можно использовать среднее значение напряжения. В этом случае мощность будет рассчитываться по той же формуле:
P2=U2RP2=RU2
где U=220U=220 В:
P2=(220)2100=48400100=484 P2=100(220)2=10048400=484
Сравнение
Теперь сравним полученные значения мощности:
Схема 1: 121 Вт
Схема 2: 484 Вт
Таким образом, большая мощность выделяется во второй схеме, где резистор подключен последовательно с диодом к переменному напряжению 220 В.
Ну,
242 Вт (удвоенное напряжение с диодом) / 2 = 121 Вт (первого случая)
Вот если бы напряжение подняли в 3 раза (мощность выросла бы в 9), а диод срезал половину и вышло бы 4,5 раза - цифры разные. А так - "2" и "2", "2=2" - поровну. Не сработал "подвох"
Автор кривовато поставил вопрос. Выделяется не мощность, а энергия или тепло. Энергия это интеграл от мощности и вот тут уже будет нужно учитывать полупериод с нулевым напряжением.
А так в расчетах для мощности просто используют ее пиковое значение.
Правильнее было бы спросить "какой минимальной мощности взять резистор для каждой цепи, чтобы он не расплавился".
Не мощности!. Отсекли половину действующего напряжения! Действующий ток упал тоже вдвое! Поэтому мощность упала в 4 раза. Всё по тому же закону Ома.
Подход правильный. Но у вас на нижней картинке напряжение в 2 раза больше и тут я проебался.
По вашей задачке мощща будет в 2 раза больше на нижней схеме. Это вы правы!
Но я прав в том, что диод включенный в цепь приводит к падению мощности в 4 раза.
Нагрузка чисто резистивная. Если пренебречь внутренним сопротивлением, общей ёмкостью и обратным током диода, то мощность выделяемая на резисторе будет одинаковой в обоих случаях.
I=U/R
P=I*U
110V
110/100=1.1
1.1*110=121
P=121
220V
220/100=2.2
2.2*220=484
P=484
добавляем идеальный диод:
484/2=242
Это знания уровня школы, однако, народ в коментах отжигает.
Не все, что тебе кажется таковым и является. Ну по моему это уже бесполезно объяснять, сверху я привел формулу. Открой учебник и почитай. Откуда у тебя 155 наверху получилось? Там как было 310, так и осталось
Получается за полпериода 15 ватт. Но я бы посоветовал вам в маткад/матлаб, посчитать мощность для тока произвольной формы! Интегрируйте, считайте!
Потому, что мощность это квадрат напряжения делённый на сопротивление! Если напряжение упало вдвое, то мощность упадет в 4.
На практике как раз так и будет! Тут фишка в том, что ДЕЙСТВУЩЕЕ(эффективное) напряжение сильно зависит от формы переменного! И 220 через мост дадут как раз то самое ДЕЙСТВУЩЕЕ(эффективное) 220 вольт! А раз напруга вырасла вдвое, то мощность при той же нагрузке вырастет в 4 раза.
Обе полуволны что в розетке (чистый синус), что после моста (синус, сложенный по оси времени) в результате имеют действующее значение 220 вольт...
Диод понижает напряжение не 2 раза от действующего, а в 2 раза от амплитудного. 220 указано действующее, амплитудное 310, соответственно на втором рисунке действующее напряжение на лампочке будет 155В.
Для первой картинки находим ток I=U/R I=110/100 I=1.1А. P=UI, P=110Вт
Для второй картинки I=155/100=1.55А. P=UI, P=155*1.55=240.25Вт
Правильный ответ на втором будет выделяться большая мощность.
Садись два, на пересдачу с зачеткой
ну, вообще-то нет. т.к. половину периода на нагрузке "0"..
Если душнить, то в случае с диодом на нагрузке будет выделяться меньше мощности, т.к. на диоде есть падение напряжения в открытом состоянии.
Напряжение ДЕЙСТВУЮЩЕЕ после диода будет 110 вольт. Мощность на резисторе в обоих схемах будет одна и та же
Одинаково. Заявленное напряжение в сети - эффективное, то есть по тепловому действию эквивалент такого же значения постоянного напряжения. В нижней схеме напряжение в два раза больше, но отсечена диодом половина времени действия тока.
Это всё верно, если падением на диоде пренебречь.










Лига электриков
6K поста26.1K подписчик
Правила сообщества
Запрещён оффтоп, нарушение основных правил пикабу