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如图是老师上课用的投影仪,小明对投影仪产生了浓厚的兴趣.他在弄清了其成像原理后,还发现它内部有一只灯泡为投影仪提供光源,还有一个鼓风机(风扇)为其散热,这种型号的投影
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如图是老师上课用的投影仪,小明对投影仪产生了浓厚的兴趣.他在弄清了其成像原理后,还发现它内部有一只灯泡为投影仪提供光源,还有一个鼓风机(风扇)为其散热,这种型号的投影仪的铭牌如表.
(1)请计算这台投影仪正常工作时总功率是多大?
(2)小明猜想:投影仪的光源可能是采用串联电阻分压的方法使灯泡L正常发光,电路如图所示,其中R为串联电阻.请帮小明求出:为使灯泡正常发光,R的阻值为多大?
(3)请通过计算分析,这台投影仪的光源采用上述串联电阻分压的方法可行吗?为什么?
电源工作电压 | 220V | 电源频率 | 50Hz |
光源电压 | 24V | 光源电流 | 10.0A |
鼓风机电压 | 220V | 鼓风机电流 | 0.1A |
(2)小明猜想:投影仪的光源可能是采用串联电阻分压的方法使灯泡L正常发光,电路如图所示,其中R为串联电阻.请帮小明求出:为使灯泡正常发光,R的阻值为多大?
(3)请通过计算分析,这台投影仪的光源采用上述串联电阻分压的方法可行吗?为什么?
▼优质解答
答案和解析
(1)此时光源的电功率是P光源=U光源I光源=24V×10A=240W;
此时的风机的功率是P风机=U风机I风机=220V×0.1A=22W;
故 此时这台投影仪正常工作时的总功率是P=P光源+P风机=240W+22W=262W;
答:这台投影仪正常工作时总功率是262W.
(2)由于串联电路中,各部分用电器的电压之和等于总电压,故此时R两端的电压是:UR=U电源-U光源=220V-24V=196V;
由于串联电路中电流处处相等,故此时通过R的电流是I=10A,
故此时电阻R的阻值是:R=
=
=19.6Ω;
答:为使灯泡正常发光,R的阻值为19.6Ω.
(3)若采用串联电阻分压的方法时,所选用电阻消耗的功率为:PR=IR2R=(10A)2×19.6Ω=1960W
因为所选用电阻消耗的功率为1960W,远大于投影仪正常工作时所消耗的功率,同时电阻将产生大量的热量,实际使用中很难有效的解决散热问题,因此容易烧毁投影仪.所以,这台投影仪的光源不宜采用串联电阻降压.
此时的风机的功率是P风机=U风机I风机=220V×0.1A=22W;
故 此时这台投影仪正常工作时的总功率是P=P光源+P风机=240W+22W=262W;
答:这台投影仪正常工作时总功率是262W.
(2)由于串联电路中,各部分用电器的电压之和等于总电压,故此时R两端的电压是:UR=U电源-U光源=220V-24V=196V;
由于串联电路中电流处处相等,故此时通过R的电流是I=10A,
故此时电阻R的阻值是:R=
UR |
IR |
196V |
10A |
答:为使灯泡正常发光,R的阻值为19.6Ω.
(3)若采用串联电阻分压的方法时,所选用电阻消耗的功率为:PR=IR2R=(10A)2×19.6Ω=1960W
因为所选用电阻消耗的功率为1960W,远大于投影仪正常工作时所消耗的功率,同时电阻将产生大量的热量,实际使用中很难有效的解决散热问题,因此容易烧毁投影仪.所以,这台投影仪的光源不宜采用串联电阻降压.
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