17

Задачка1

Задачка

На каком сопротивлении будет выделятся бо́льшая мощность?

Лига электриков

6K поста26.1K подписчик

Правила сообщества

Запрещён оффтоп, нарушение основных правил пикабу

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

Показать полностью 3
комментарии (72)
Автор поста оценил этот комментарий

.. которая и не сыграла, т.к. напряжение повысили в 2 раза, и диод откусывал тоже половину, потому и вышло поровну в обоих случаях.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Как поровну? Вот ведь сам считал
Иллюстрация к комментарию
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Нет там никакого подвоха. Может быть плохое знание законов Ома и (погуглил, как там его?) Джоуля-Ленца.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Подвох на это и рассчитан
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

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.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Где-то ошибка, 484 Вт это когда 220 и без диода
0
Автор поста оценил этот комментарий

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"

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Ну всё, я потерял суть обсуждения))
показать ответы
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

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".

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Резистор может трещать, коптить, краснеть но не плавиться при этом, критичное значение именно плавиться?
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Не мощности!. Отсекли половину действующего напряжения! Действующий ток упал тоже вдвое! Поэтому мощность упала в 4 раза. Всё по тому же закону Ома.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Ну смотри, в первый полупериод лампочка потребила как 60-ти ваттная? Второй полупериод (закрытый) она остывала, так? Полупериоды равны? Следуют друг за другом?Так почему не в 2 раза, а в 4?
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

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.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
То есть по этой логике, если мы ставим полноценный мост и пропускаем обе полуволны мощность у нас вырастет в 4 раза от мощности с одним диодом?
показать ответы
4
Автор поста оценил этот комментарий

Вроде в последних классах, на физике, проходят полупроводники.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Возможно, уже не помню, 30 лет прошло
3
Автор поста оценил этот комментарий

Нагрузка чисто резистивная. Если пренебречь внутренним сопротивлением, общей ёмкостью и обратным током диода, то мощность выделяемая на резисторе будет одинаковой в обоих случаях.

раскрыть ветку (1)
6
Автор поста оценил этот комментарий

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.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Ну в школах я не помню что б диоды проходили, а так правильно
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий
В чат приглашается ЧатЖПТ
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Ну правильно, чоуш, но только какие-то символы странные
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий
Значит полупериод не умеет мерить
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Интересно, счётчики умеют мерить, проверить надо))
0
Автор поста оценил этот комментарий
А без диода сколько? В сети ведь не 220, там 230 или больше даже
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
235 у нас
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

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

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Замерил тут своим trueRMS Китай прибором, после диода в режиме постоянки - 105В, в режиме переменки - 125В. Не так просто это сделать, оказывается
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Получается за полпериода 15 ватт. Но я бы посоветовал вам в маткад/матлаб, посчитать мощность для тока произвольной формы! Интегрируйте, считайте!

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
А чем замерять будем? Амперметр переменного тока ведь действующий ток замеряет. Не будет он брехать при полуволне?
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Очень правильный вопрос
0
Автор поста оценил этот комментарий

Потребляет что? Ток? Мощность? За полупериод?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Да, за полупериод, мощность
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Потому, что мощность это квадрат напряжения делённый на сопротивление! Если напряжение упало вдвое, то мощность упадет в 4.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Это я 30 лет как знаю. Просто ответь, 60 ваттная лампа в первый полупериод потребляет как 60 ваттная?
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

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...

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Странная фишка, отсекли половину мощности диодом, а она в 4 раза меньше стала, придется ставить опыт
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

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

Иллюстрация к комментарию
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Мне то за что? Это же мой вариант
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

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.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Вот эту половину он и поделил на два
0
Массажист
Автор поста оценил этот комментарий

Р1=Р2

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
P2 > P1 в два раза
0
Автор поста оценил этот комментарий

Напряжение ДЕЙСТВУЮЩЕЕ после диода будет 110 вольт. Мощность на резисторе в обоих схемах будет одна и та же

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
А может тут нельзя такой подход? Разве не очевидно, что если от одной мощности отнять половину, останется 1/2?
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Что так, что так получается 155.56V RMS, должно быть одинаково за полный период

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
9
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Нет, я пизжу. На нижнем мощность в 2 раза больше. Без диода было бы в 4.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Вооот!
0
Автор поста оценил этот комментарий

Давай уже ответ!

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Никто ж не поверит )) надо ставить опыт
показать ответы
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

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.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Иллюстрация к комментарию
показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

Зависит от того идеальный диод или нет

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Пусть будет идеальный

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества