收到高中物理老师邮件，关于变压器的问题，不好描述

clough2004 · 发表于 2015-5-25 13:18:13

zhenke 发表于 2015-5-25 03:27
其实有效值用P=UI没有错。但是你得用正确的有效值。

P=UI，U是输入端的U，有效值从来就没变过，是确定值。难不成输入端电压的有效值随时间变化？

clough2004 · 发表于 2015-5-25 13:22:48

laoshuhunya 发表于 2015-5-24 16:31
话说老衲从初二到高三，100分物理没考过99分以下的。。。
这道题的答案在142楼《农民进城防骗手册》里 ...

这个题中如果要用P=I*I*R这个公式，那有个前提条件是去掉二极管和有二极管时从输入端看过去的负载电阻是不变的才行，老是把I说是有效值，也应该关心下R的有效值是多少，这个题中在有二极管是，R在时域上的平均值可不再是R了。

clough2004 · 发表于 2015-5-25 13:25:01

yyvvzz 发表于 2015-5-24 16:26
交流量如果按你说的也可以用平均值计算的话，牛顿和莱布尼茨非得炸尸回来找你 ...

我简化后的模型跟原有题目应该得出的结论是相同的，D正确。

JQ_Lin · 发表于 2015-5-25 13:34:12

liaub07 发表于 2015-5-21 16:46
仿真的结果

你的仿真结果得出了何种结论？

JQ_Lin · 发表于 2015-5-25 13:36:30

windingway 发表于 2015-5-21 18:44
正弦电源:100V 100Hz
变压器:原副边比例1:1,电感100mH
测量原副边电流,原边电流蓝色R3,副边电流黄色R1

你的仿真结果得出了什么结论？

JQ_Lin · 发表于 2015-5-25 13:46:36

dellric 发表于 2015-5-24 02:49
用的MULTISIM仿的真，交流测量是RMS，

你的仿真是用来证明Ｄ是正确的？
你的仿真条件完全不符合题意，所以，结论自然不会正确。

JQ_Lin · 发表于 2015-5-25 14:02:28

老是把I说是有效值，也应该关心下R的有效值是多少，这个题中在有二极管是，R在时域上的平均值可不再是R了。

头一次听说 "电阻R的有效值" 和 “R在时域上的平均值"。
倒也是哈，交变电压、电流都有 “有效值” 的名分，为什么电阻 R 没有？不公平啊！

JQ_Lin · 发表于 2015-5-25 14:06:19

本帖最后由 JQ_Lin 于 2015-5-25 14:09 编辑

clough2004 发表于 2015-5-25 13:25
我简化后的模型跟原有题目应该得出的结论是相同的，D正确。

要看你简化后的模型是否符合题意了。
就把自己当做在读的高中学生来做题。

wicy001 · 发表于 2015-5-25 14:15:45

本帖最后由 wicy001 于 2015-5-25 14:17 编辑

0123456789 发表于 2015-5-25 12:57
所谓有效值不就是等效为直流吗？是直流为什么不能是I1=I2+I3?

是的，直流也不能是I1=I2+I3。必须是恒流，你的公式才能成立，我上一个帖子里提过了。

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刚开始，我是想P=UI，正负半波，U的绝对值一样，可以简化为U不变，P变成原来的2倍，则I也是原来的两倍。正如有网友指出，U的有效值也变化了。

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144楼的仿真，我又仔细研究了一下，除去他的误差不谈。
按他的数据：
使用P= I*I*R，全波的功率=半波的功率*4 ，这肯定不应该是4倍关系吧。按照这个公式计算时，全波的U（RMS）是半波的2倍（U=I*R）
如果按照P=UI的公式，U（RMS）不变，电流变成2倍，功率才是2倍的关系。符合仿真器的结果。

所以问题点出来了，在半波和全波时， U（RMS）是否变化了？如果U（RMS）不变，电流就是2倍的关系；如果U（RMS）变化，电流就是1.414关系。

我现在又想通了，电源输入端的U（RMS）是不变的，变压器副端出来的U（RMS）也是不变的，半波时，只不过是电路反向截止，电流=0，电压是一直存在的。

我想，我也被网友误导了，认为U（RMS）变化了。认为U（RMS）变化的网友，是从电阻上考虑的，电阻上U（RMS）确实是变化的（因为一个二极管）。但变压器副端出来U（RMS）是不变的。

wicy001 · 发表于 2015-5-25 14:21:46

clough2004 发表于 2015-5-25 13:14
输入端的U从来没变过的~

呵呵，这是问题的本质。等我在发帖时，你已经回答出来了。

laoshuhunya · 发表于 2015-5-25 14:27:48

clough2004 发表于 2015-5-24 19:00
那请证明为什么在输入端用p=ui这个公式，p翻倍i翻倍是错的

看来很多人疑惑的是：从ab输入端看，根据P=UI，在U不变时，负载功率加倍，I是不是也应该加倍？
首先，把公式都搞错了，更不用说公式的适用条件了。

  P=UI ？在直流电路中，你可以这么写，对交流电路，这公式是错误的。
  如果你想表达“瞬时功率”，应该写作 p=ui
  如果你想表达“平均功率”（或“有功功率”），那应该写作 P=UIcosφ
  如果你想表达电源总功率，应该写作 S=UI

  在公式 P=UIcosφ中，U、I都是指有效值，φ是功率因素角。
  从ab端来看，这里U是电源电压，不因负载而改变。
  再来看输入电流I。串入二极管后，因为负载功率减半，故电流有效值减为原来的根号2分之一（不要再问我为什么），功率因数cosφ也相应减为原来的根号2分之一。根号2分之一乘以根号2分之一等于2分之一，所以输入端的平均功率减半。
  为啥串入二极管后功率因数会减为原来的根号2分之一？因为cosφ=P/S，并且U是常量，没串二极管之前电流有效值跟最大值之间有根号2的关系，串入二极管后平均功率减半，所以有根号2除以2，即根号2分之一。如果觉得这个解释有点抽象，那俺也没办法，因为自然界的本质是简单而抽象的。

  由于串入二极管后功率因数不等于1，所以电路不再是纯电阻性的，即电路和电源间存在能量交换。如果用示波器实测察看，应该可以看到因能量交换留下的蛛丝马迹，比如波形尖峰、过冲、失真、振荡等。
  顺便提一下，串入二极管后，电源的总功率不是减半的，而是减小为根号2分之一，减半的是电源的平均功率。另外，测量的前提是“有效值”，如果测得是“平均电流”，你会发现它确实是减半的。
  就楼主位例子来讲，平均功率减半，你可以认为是因为有效值电流减为根号2分之一所致，也可以说是负载平均电流减半导致的。

  对于随便一本电路理论书上都有的概念，俺就不解释了，自己翻书去。累死俺了，逛公园去了。。。

wicy001 · 发表于 2015-5-25 14:41:01

本帖最后由 wicy001 于 2015-5-25 14:43 编辑

JQ_Lin 发表于 2015-5-25 14:02
头一次听说 "电阻R的有效值" 和 “R在时域上的平均值"。
倒也是哈，交变电压、电流都有 “有效值” 的名 ...

他这个表述错了，

实际加入一个二极管后，电阻两端的U（RMS）是变化的，已经和变压器副端的U（RMS）不一样了。

使用P=I*I*R这个公式，本身没错，但并不与电源端能量守恒了，因为少考虑了一个二极管。

wicy001 · 发表于 2015-5-25 14:51:23

本帖最后由 wicy001 于 2015-5-25 14:52 编辑

wicy001 发表于 2015-5-25 14:41
他这个表述错了，

实际加入一个二极管后，电阻两端的U（RMS）是变化的，已经和变压器副端的U（RMS）不 ...

我也表述错了，能量都消耗在R上了，能量是守恒的。

但是不能用P=I*I*R来算。因为如果用这个公式，就会得出变压器副端U的变化与电阻上U的变化不一致，进而推出电源U的变化也不对。还是一个二极管的原因。

LCRPN · 发表于 2015-5-25 15:22:38

fsclub 发表于 2015-5-25 09:00
不是RMS表就不要拿出来再做什么实验了，没有任何意义。

我这里已经没有其他设备了。

期待论坛里有人能做一个高精度实验。

agilityChen · 发表于 2015-5-25 15:59:22

clough2004 发表于 2015-5-25 13:15
计算P=IIR的时候怎么不加时间变量来表示呢？

如果R也是随时间变化的，那当然要用积分表达式: p(t) = 积分(i(t)*i(t)*R(t))。本题中R是恒定值，所以可以简化。

clough2004 · 发表于 2015-5-25 16:10:47

laoshuhunya 发表于 2015-5-25 14:27
看来很多人疑惑的是：从ab输入端看，根据P=UI，在U不变时，负载功率加倍，I是不是也应该加倍？
首 ...

太深奥了~~~~~~~~~~~~~~~~

agilityChen · 发表于 2015-5-25 16:11:39

LCRPN 发表于 2015-5-25 15:22
我这里已经没有其他设备了。

怎么会跑出一堆实验派。。
根本就没人能做高精度的试验，因为: 理想变压器，理想二极管根本不存在！

clough2004 · 发表于 2015-5-25 16:15:36

wicy001 发表于 2015-5-25 14:21
呵呵，这是问题的本质。等我在发帖时，你已经回答出来了。

嗯，剩下的工作是让其他人也能理解这点......不过看来挺难的。

agilityChen · 发表于 2015-5-25 16:16:28

clough2004 发表于 2015-5-25 16:10
太深奥了~~~~~~~~~~~~~~~~

不是深奥，这是基础，就像会计算账一样的基础。
这帖里不少人生动的证明了电工这个职业这么卑微的原因。连高中物理都不过关的人竟然可以设计电子产品，这跟工地上搬砖的工人有什么两样？

huangqi412 · 发表于 2015-5-25 16:16:53

答案已出来情况下，盖这么高的楼，已经演变成一个秀智商贴了。忍不住回个帖。
这个不说高中物理界引起热烈讨论，就是学生，在老师讲解正确答案后也只有几个人还有疑问。可以看出楼主的高中学校比较差。
0 高中只有些功率，做功，能量，力之类定理和公式。不要用电工们设备去做实验，更不要用实际变压器，有效值什么的词汇跟高中老师和学生解释。
1 高中变压器只是个神奇的盒子，进出端电压和电流比值恒定，就像齿轮改变转速，可以忽略，你当1:1好了。
2 老师考后会讲U=IR,P=UI, W=PT,一半时间停电，少做了一半功，相当全程功率减半了，UI总共减半，各降到1/根号2，  有选D的同学会举手：一半时间通电，为什么不可以等效成全程电流=一半。老师：首先这个等效论据从何而来？物理书上从没有这个定理或公式，只能从能量守恒做功反推功率来算。其次如果按你这么算，电压是不是也应该等效成一半，那么功率就只有1/4了，成了悖论。再次，等效电流。。。。。。
3 也想了个题，选D的同学请下课做一做:  市电220V通过一个11:1理想变压器给一个二极管+10欧电阻供电，1----电压表显示多少 2----电流表显示多少  如图
4 为了表示站在选D是错误的  结论这一边，也仿上面的正确的同学声明一下，没有正经搞过物理竞赛，但高三理综模拟还是秒杀过2次第二名好几十分，压轴题唯一做对的说，当然是在每年考几个清华北大的正常高中。

huangqi412 · 发表于 2015-5-25 16:23:39

请选D的同学做做上面答案是多少不选D的久不用了

wicy001 · 发表于 2015-5-25 16:44:47

huangqi412 发表于 2015-5-25 16:16
答案已出来情况下，盖这么高的楼，已经演变成一个秀智商贴了。忍不住回个帖。
这个不说高中物理界引起热烈 ...

我现在非常明确的给D选项站台。

   变压器主端的功率应该怎么算？  只能通过P=U（RMS）I（RMS）来算。
   副端的功率怎么算P’=I（rms）*I（rms）*R
   P=P’

问题是主端的U（RMS）是多少？  不就是电源电压吗，这个值从来没有变过。难道电源电压在负载全波下是220V，而在负载半波下就是110V，或是0.707*220V吗？

我们非常明确的知道全波是半波功率的2倍，也就是主电源端功率翻倍，因为主电源端的电源电压没有变（U（RMS）没有变），所以根据P=U（RMS）I（RMS），I（RMS）翻倍。

huangqi412 · 发表于 2015-5-25 16:50:58

wicy001 发表于 2015-5-25 16:44
我现在非常明确的给D选项站台。

变压器主端的功率应该怎么算？只能通过P=U（RMS）I（RMS）来算 ...

算上面电压表和电流表各多少。。。

wicy001 · 发表于 2015-5-25 16:59:42

huangqi412 发表于 2015-5-25 16:50
算上面电压表和电流表各多少。。。

如果算值的话，在副端添加两个电流表，一起算下吧。

你认为A1和A2的大小是否一样，值是多少？

yyvvzz · 发表于 2015-5-25 17:07:37

LCRPN 发表于 2015-5-25 15:22
我这里已经没有其他设备了。

理想的器件用实验永远也得不出正确的答案

huangqi412 · 发表于 2015-5-25 17:22:31

本帖最后由 huangqi412 于 2015-5-26 08:48 编辑

wicy001 发表于 2015-5-25 16:59
如果算值的话，在副端添加两个电流表，一起算下吧。

你认为A1和A2的大小是否一样，值是多少？ ...

你是指我的图？ A1 A2为何会不一样原边电流0.09 根号2 该你了

修正：加入原边

huangqi412 · 发表于 2015-5-25 17:24:11

原边电流。。。

huangqi412 · 发表于 2015-5-25 17:47:25

wicy001 发表于 2015-5-25 16:44
我现在非常明确的给D选项站台。

变压器主端的功率应该怎么算？只能通过P=U（RMS）I（RMS）来算 ...

然后呢，你惊奇的发现，肿么这个变压器变了，不是11:1了？

markdif · 发表于 2015-5-25 17:51:52

我认为B 是对的，D 不对或欠妥的，我好像记得：
依题，半波后的电压应为：Ucd=0.45U2, 短路二极管后，Ucd=U2,根据P=U^2/R, 可以看出功率并非倍增的。。。

fsclub · 发表于 2015-5-25 18:16:57

LCRPN 发表于 2015-5-25 15:22
我这里已经没有其他设备了。

我有RMS表，日置3238台表，可以做个相对性实验。

0123456789 · 发表于 2015-5-25 19:11:10

yyvvzz 发表于 2015-5-25 17:07
理想的器件用实验永远也得不出正确的答案

+1

0123456789 · 发表于 2015-5-25 19:13:49

wicy001 发表于 2015-5-25 16:59
如果算值的话，在副端添加两个电流表，一起算下吧。

你认为A1和A2的大小是否一样，值是多少？ ...

晕你认为A1和A2会不一样大？成吉思汗

huangqi412 · 发表于 2015-5-25 19:26:05

0123456789 发表于 2015-5-25 19:13
晕你认为A1和A2会不一样大？成吉思汗

别鸭梨，他是认同A1 A2一样的。其实他是在等我说A1 A2一样，然后他就可以接着说：对啊既然A1 A2一样，副边线圈电压跟电阻电压就肯定一样了，副边电压固定了，电阻电压也就定了，只有电流变了。所以功率减半等同电流减半。

反正我是等着他回答我的问题，但愿他不要看到正确答案吓一跳的得出结论变压器居然变成不是11:1了。

0123456789 · 发表于 2015-5-25 19:51:28

huangqi412 发表于 2015-5-25 19:26
别鸭梨，他是认同A1 A2一样的。其实他是在等我说A1 A2一样，然后他就可以接着说：对啊既然A ...

有毛鸭梨，没看出你这个和楼主的电路有什么不同，得出变压器不是11：1也没什么奇怪的，你没见过开关电源上的变压器吗？

gentlerain · 发表于 2015-5-25 19:58:44

clough2004 发表于 2015-5-25 13:14
输入端的U从来没变过的~

是的，你说得没错，输入端的U是不变的。但是，当有二极管串在其中时，变压器两端的电压有效值是不能用U来表示的。这个文库里已经说的很清楚。
http://wenku.baidu.com/link?url= ... YK9BnMQ-c8lyB7BhAzm

clough2004 · 发表于 2015-5-25 20:51:48

gentlerain 发表于 2015-5-25 19:58
是的，你说得没错，输入端的U是不变的。但是，当有二极管串在其中时，变压器两端的电压有效值是不能用U来 ...

P=UI这里的U、I、P不都是输入端的么，这道题变压器是幌子，有没有都不影响结论，能认识到输入端的U不变剩下的就很自然了，套公式，P翻倍，I翻倍。

agilityChen · 发表于 2015-5-25 21:39:37

建议这道题选了D的统统封ID算了

PowerAnts · 发表于 2015-5-25 22:07:13

agilityChen 发表于 2015-5-25 21:39
建议这道题选了D的统统封ID算了

同意，但不能永久地封，封3天以惩不学之罪

elec2000 · 发表于 2015-5-25 22:09:34

0123456789 发表于 2015-5-24 09:10
认为D不正确的人请解释一下上面的图片，I2=I3,I1=I2+I3=I2*2=I3*2,错在哪里？

...

150楼这张图的原理是叠加原理!!! 但是叠加是对线性的电压和电流, 功率是不能叠加的!!!! 这张图的功率变了!!!

clough2004 · 发表于 2015-5-25 22:10:21

agilityChen 发表于 2015-5-25 21:39
建议这道题选了D的统统封ID算了

讨论问题嘛，一定要有始有终，不能走歪门邪道。

clough2004 · 发表于 2015-5-25 22:11:34

PowerAnts 发表于 2015-5-25 22:07
同意，但不能永久地封，封3天以惩不学之罪

好好讨论问题

0123456789 · 发表于 2015-5-25 22:15:22

PowerAnts 发表于 2015-5-25 22:07
同意，但不能永久地封，封3天以惩不学之罪

站长会像你们两个这么蠢?

agilityChen · 发表于 2015-5-25 22:23:05

0123456789 发表于 2015-5-24 09:10
认为D不正确的人请解释一下上面的图片，I2=I3,I1=I2+I3=I2*2=I3*2,错在哪里？

...

对于有效值电流: I1 = I2 + I3是错误的！这个公式只对直流电流和瞬时电流成立。
正确的公式是: I1*I1 = I2*I2 + I3*I3，有效值的叠加要用平方和开根号。
可以参照THD和SNR的定义。如果连THD和SNR都没听说过，那不要参加讨论了。

clough2004 · 发表于 2015-5-25 22:32:42

本帖最后由 clough2004 于 2015-5-25 22:44 编辑

把关注点放在问题上，iir求功率没问题，在r不变时我也同意i增大根2倍，说d不对，其实简单点就是认为r不变呗，关于r我已经说了很多遍了，现在更详细的说一遍，有二极管时，设p=I1xI1xR1，则去处二极管后2p=I2xI2xR2，有二极管时，从输入端看一半时间电阻R接入，一半时间R断开，电阻无穷大，电阻的平均值为R1=2R（单位时间等发热量替换），去处二极管后R2=R，所以R2=1/2R1，带入则得出2xI1=I2，最后请不要再提变压器了。变压器跟结论无关。

agilityChen · 发表于 2015-5-25 22:33:00

0123456789 发表于 2015-5-24 10:15
你这种解释就是P=I*I*R,N多人都解释过了，其实就先设定自己的结论是正确的，然后找论据，没说服力。
你顺 ...

144楼的仿真为啥是这个结果我解释给你听，你好好听着:
全波交流电流有效值: 12mA
半波电流有效值(AC+DC): 12*0.707 = 8.484mA
半波电流平均值(DC分量): 12*1.414*2/3.14*0.5 = 5.4mA
仿真中，电流表开的是AC耦合，因此直流成分被去掉，则AC成分有效值: 根号(8.484*8.484 - 5.4*5.4) = 6.54mA。

至于为啥仿真中得到的是6.244mA，这是因为二极管导通压降的影响。144楼的同学重新做个仿真: 电压用1200V(可忽略二极管压降的影响)，电阻用1k。看看结果吧。

agilityChen · 发表于 2015-5-25 22:34:46

2楼的试验也是因为同样的原因:

agilityChen · 发表于 2015-5-25 22:36:17

使用了交流电流表，直流成分被去掉了。而去掉直流成分的半波电流的交流有效值正好是全波电流的0.545倍(见楼上的分析)

fsclub · 发表于 2015-5-25 22:47:29

本帖最后由 fsclub 于 2015-5-25 22:52 编辑

做个无聊的实验，表为日置3238，五位半，看参数是真有效值表。
变压器为220：12V@100W
负载50欧@3W （冷态50.3欧，热态49.8欧）
热端取样1欧@3W

结果：

变压器静态电流：13.75mA，功率因素未知。

接入半波整流后的负载：
变压器220V端电流为22.09mA，功率因素未知。
负载上电压有效值6.5774伏，负载电阻热态为49.8欧。

短路整流二极管后：
变压器220V端电流为25.59mA,功率因素未知。
负载上电压有效值为12.7405V，负载电阻热态为49.8欧。

结论：由于功率因素未知，分析不出结论。。

agilityChen · 发表于 2015-5-25 22:54:32

fsclub 发表于 2015-5-25 22:47
做个无聊的实验，表为日置3238，五位半，看参数是真有效值表。
变压器为220：12V@100W
负载50欧@3W （冷态5 ...

你的测试同样的一个问题: 电流表使用的交流耦合。交流有效值和有效值(AC+DC)是两回事。

clough2004 · 发表于 2015-5-25 22:54:55

agilityChen 发表于 2015-5-25 22:33
144楼的仿真为啥是这个结果我解释给你听，你好好听着:
全波交流电流有效值: 12mA
半波电流有效值(AC+DC): ...

具体说一下为什么R1=2R，因为带到IIR公式中的值得是有效值，当作用时间为1/2t时，假设交流有效值U作用在R上，则发热量为P=1/2xUxU/R1，如果作用时间为t保证P不变，则P=UxU/R2，R2=2R1。使用公式IIR时要使用R2，原因就是R2才是有效值。

wicy001 · 发表于 2015-5-25 22:54:57

huangqi412 发表于 2015-5-25 17:47
然后呢，你惊奇的发现，肿么这个变压器变了，不是11:1了？

原变电压220,副边电压=220/11=20V ，电压表的读数为0.707*20V

副边电流：I1=I2=0.707*2

副边功率=I*I*R=20
原边电流=P/220=20/220=1/11

原边电流有效值/副边电流有效值=1/11*(0.707*2)

原副边电压是连续对应的，所以电压的有效值是11:1的关系
而电流只有半周是连续对应1：11的，另外半周都等于0，从一个周期来看，电流有效值之比肯定不是1:11

agilityChen · 发表于 2015-5-25 22:57:29

clough2004 发表于 2015-5-25 22:54
具体说一下为什么R1=2R，因为带到IIR公式中的值得是有效值，当作用时间为1/2t时，假设交流有效值U作用在R ...

你应该回到初中去重修欧姆定律。

clough2004 · 发表于 2015-5-25 23:01:03

agilityChen 发表于 2015-5-25 22:57
你应该回到初中去重修欧姆定律。

请指正错误。

0123456789 · 发表于 2015-5-25 23:01:13

agilityChen 发表于 2015-5-25 22:33
144楼的仿真为啥是这个结果我解释给你听，你好好听着:
全波交流电流有效值: 12mA
半波电流有效值(AC+DC): ...

你这个解释靠谱,和该链接102楼吻合(截图如下),http://www.crystalradio.cn/thread-41495-7-1.html

但是你说的那个功率不能叠加就明显有问题了,功率是完全可以叠加.

0123456789 · 发表于 2015-5-25 23:05:39

agilityChen 发表于 2015-5-25 22:34
2楼的试验也是因为同样的原因:

二楼的用的不是有效值的表怎么会是同样原因?麻烦你仔细看下再讨论.

clough2004 · 发表于 2015-5-25 23:08:28

fsclub 发表于 2015-5-25 22:47
做个无聊的实验，表为日置3238，五位半，看参数是真有效值表。
变压器为220：12V@100W
负载50欧@3W （冷态5 ...

把负载加大到后级出1A，让其与静态电流拉开差距，这样做更能看出效果

agilityChen · 发表于 2015-5-25 23:09:14

0123456789 发表于 2015-5-25 23:01
你这个解释靠谱,和该链接102楼吻合(截图如下),http://www.crystalradio.cn/thread-41495-7-1.html

功率可以叠加，瞬时电流可以叠加。

有效值的叠加要用平方和开根号。

gzhuli · 发表于 2015-5-25 23:10:57

agilityChen 发表于 2015-5-25 22:33
144楼的仿真为啥是这个结果我解释给你听，你好好听着:
全波交流电流有效值: 12mA
半波电流有效值(AC+DC): ...

不知道Multisim的电流表是什么特性，在Proteus下面用AC电流表仿真是没问题的（Proteus的DC电流表无法采样AC电流值）。
注意AC电流表的时间常数要设到1s以上才能得到比较稳定的读数。

clough2004 · 发表于 2015-5-25 23:17:21

gzhuli 发表于 2015-5-25 23:10
不知道Multisim的电流表是什么特性，在Proteus下面用AC电流表仿真是没问题的（Proteus的DC电流表无法采样 ...

这个图画的挺好，正好可以解释R有效值的概念。

gzhuli · 发表于 2015-5-25 23:19:30

本帖最后由 gzhuli 于 2015-5-25 23:20 编辑

clough2004 发表于 2015-5-25 20:51
P=UI这里的U、I、P不都是输入端的么，这道题变压器是幌子，有没有都不影响结论，能认识到输入端的U不变剩 ...

看178楼的解释吧，基础公式是焦耳定律Q=I^2Rt，然后根据Q=W=Pt推出P=I^2R，最后根据U=IR推出P=UI。
也就是说，P=UI中的U必须是R两端的电压，而不是输入电压，明白了没？

PowerAnts · 发表于 2015-5-25 23:20:42

0123456789 发表于 2015-5-25 22:15
站长会像你们两个这么蠢?

一点玩笑都不能开？还能不能友好地讨论问题了

0123456789 · 发表于 2015-5-25 23:29:31

PowerAnts 发表于 2015-5-25 23:20
一点玩笑都不能开？还能不能友好地讨论问题了

我也是在开玩笑没有其他意思

0123456789 · 发表于 2015-5-25 23:37:39

agilityChen 发表于 2015-5-25 23:09
功率可以叠加，瞬时电流可以叠加。

有效值的叠加要用平方和开根号。

有效值的叠加要用平方和开根号。
--------------
这个有使用条件吗?

agilityChen · 发表于 2015-5-25 23:41:22

0123456789 发表于 2015-5-25 23:05
二楼的用的不是有效值的表怎么会是同样原因?麻烦你仔细看下再讨论.

我哪里有说功率不能叠加？
再说一遍，只有功率，瞬时电流，直流电流可以线性叠加。有效值的叠加需要用平方和开根号运算。

二楼的破表你认为能测AC+DC有效值？

我等下做个试验给你看看什么叫AC+DC有效值。

0123456789 · 发表于 2015-5-25 23:46:46

本帖最后由 0123456789 于 2015-5-25 23:49 编辑

agilityChen 发表于 2015-5-25 23:41
我哪里有说功率不能叠加？
再说一遍，只有功率，瞬时电流，直流电流可以线性叠加。有效值的叠加需要用平 ...

不好意思说功率不能叠加的是另一位错怪你了
二楼的表量AC有效值都不是你的解释牵强了他又在180楼做个实验，你去看看吧

clough2004 · 发表于 2015-5-25 23:47:37

gzhuli 发表于 2015-5-25 23:19
看178楼的解释吧，基础公式是焦耳定律Q=I^2Rt，然后根据Q=W=Pt推出P=I^2R，最后根据U=IR推出P=UI。
也就 ...

受教了，原来U的是R两端的，那I也是R两端的了，P最终得出也是R两端的~然后，R两端的电流和输入电流不等，这样理解？

agilityChen · 发表于 2015-5-25 23:54:12

0123456789 发表于 2015-5-25 23:05
二楼的用的不是有效值的表怎么会是同样原因?麻烦你仔细看下再讨论.

半夜爬起来做试验也是醉了。
既然是理想变压器，那就省去，直接市电220V上去。
手里正好有几个20K/10w电阻，并联起来使用。
二极管用的1N4007。
短路和不短路分别测量电流。
34401A测量交流输入电压，UT71E测量电阻电流。

agilityChen · 发表于 2015-5-25 23:56:38

0123456789 发表于 2015-5-25 23:46
不好意思说功率不能叠加的是另一位错怪你了
二楼的表量AC有效值都不是你的解释牵强了他又在180楼做 ...

看267楼的试验吧。

补充一下: 电流单位, mA。

0123456789 · 发表于 2015-5-25 23:57:28

agilityChen 发表于 2015-5-25 23:56
看267楼的试验吧。

补充一下: 电流单位, mA。

agilityChen 发表于 2015-5-25 23:09
功率可以叠加，瞬时电流可以叠加。

有效值的叠加要用平方和开根号。

有效值的叠加要用平方和开根号。
--------------
这个有使用条件吗?

clough2004 · 发表于 2015-5-26 00:01:12

agilityChen 发表于 2015-5-25 23:54
半夜爬起来做试验也是醉了。
既然是理想变压器，那就省去，直接市电220V上去。
手里正好有几个20K/10w电 ...

34401测输入电流吧，心里更放心

agilityChen · 发表于 2015-5-26 00:01:59

clough2004 发表于 2015-5-26 00:01
34401测输入电流吧，心里更放心

34401没有AC+DC耦合功能，测不了半波真有效值。

clough2004 · 发表于 2015-5-26 00:04:17

agilityChen 发表于 2015-5-26 00:01
34401没有AC+DC耦合功能，测不了半波真有效值。

那咋办，咱们还不睡觉？明天继续吧。

gzhuli · 发表于 2015-5-26 00:07:42

clough2004 发表于 2015-5-25 23:47
受教了，原来U的是R两端的，那I也是R两端的了，P最终得出也是R两端的~然后，R两端的电流和输入电流不等， ...

建议理科先放放，回去重读语文再说。

clough2004 · 发表于 2015-5-26 00:10:24

gzhuli 发表于 2015-5-26 00:07
建议理科先放放，回去重读语文再说。

语文真没及格~所以怎么说都说不明白

agilityChen · 发表于 2015-5-26 00:16:06

clough2004 发表于 2015-5-26 00:01
34401测输入电流吧，心里更放心

不过，也不是绝对不能测。
用两块34401串联起来，分别测量Idc和Iac。那么Irms = 根号(Idc^2 + Iac^2)。有效值的叠加用平方和开根号。
对有效值定义不清的同学就不要看本楼了，免得吵架。

测量一: 半波
Irms = √(21.78^2 + 26.78^2) = 34.52

测量二: 全波
Irms = 48.85

比例我就不算了，相信大家小学是毕业了的。

agilityChen · 发表于 2015-5-26 00:18:37

楼上的图竟然坏掉了，重新传一张。

agilityChen · 发表于 2015-5-26 00:21:05

补第二张图

gzhuli · 发表于 2015-5-26 00:26:11

clough2004 发表于 2015-5-25 23:47
受教了，原来U的是R两端的，那I也是R两端的了，P最终得出也是R两端的~然后，R两端的电流和输入电流不等， ...

看在你语文没及格的份上就纠正一下你的说法：是R两端的电压和输入电压不等。

0123456789 · 发表于 2015-5-26 00:45:28

agilityChen 发表于 2015-5-26 00:21
补第二张图

麻烦你用你的AC+DC有效值表验证一下这个电路

agilityChen · 发表于 2015-5-26 01:02:31

0123456789 发表于 2015-5-26 00:45
麻烦你用你的AC+DC有效值表验证一下这个电路

这个还需要验证？根据初中物理，I1 = I2 + I3。

我知道你又要问，为啥不是平方和关系？
最烦你们这种基础不扎实想法有多的人。我打赌你讲不出真有效值的定义。

平方和关系指的是流过同一节点的各个正交电流分量之间的叠加关系(例如，DC、一次谐波、二次谐波...)。

算了，对牛弹琴。

atommann · 发表于 2015-5-26 05:49:28

178 楼提到能量守恒定律和 Joule's first law Q = I^2Rt。考虑这两个定律可以让计算简化。

因为都是理想器件，没有功耗损耗，全部的功都会作到电阻上，这样就可以直接计算功耗。

1. 当二极管存在时 (半波)
假设电流表 A 的电流读数是 i1

算功耗
Q1 = (i1)^2*R*t

2. 当二极管不存在时 (全波)
假设电流表 A 的电流读数是 i2
Q2 = (i2)^2*R*t

Q2 = 2*Q1 (全波 VS 半波，作功翻倍)
(i2)^2*R*t = 2*(i1)^2*R*t (代入具体式子，两边同时消去 R*t 项)
(i2)^2 = 2*(i1)^2
(i2/i1)^2 = 2
i2/i1 = √2 = 1.414...
i1/i2 = √2/2 = 0.707...

所以，电流不是 1/2 的关系。

十分精彩的讨论，问题总是越辩越明。

fsclub · 发表于 2015-5-26 06:10:36

agilityChen 发表于 2015-5-25 22:54
你的测试同样的一个问题: 电流表使用的交流耦合。交流有效值和有效值(AC+DC)是两回事。 ...

你仔细点，我根本没用电流档，我测的是取样电阻两端的电压！

fsclub · 发表于 2015-5-26 06:22:44

atommann 发表于 2015-5-26 05:49
178 楼提到能量守恒定律和 Joule's first law Q = I^2Rt。考虑这两个定律可以让计算简化。

因为都是理想器 ...

i1=22.09-13.75=8.34ma
i2=25.59-13.75=11.84ma

忽略功率因数，i1/i2=0.704，约等于根号2，还是很有符合性的。

fsclub · 发表于 2015-5-26 06:25:49

agilityChen 发表于 2015-5-26 00:16
不过，也不是绝对不能测。
用两块34401串联起来，分别测量Idc和Iac。那么Irms = 根号(Idc^2 + Iac^2)。有 ...

i1/i2=0.706

我做的实验i1/i2=0.704

答案基本相同，都约为根号2

clough2004 · 发表于 2015-5-26 06:59:24

agilityChen 发表于 2015-5-26 00:21
补第二张图

这个实验说服力很强！

clough2004 · 发表于 2015-5-26 07:13:54

agilityChen 发表于 2015-5-26 00:21
补第二张图

再来个黑盒测试吧，测量输入端的电压和电流，有和没有二极管时，看看输入功率变化。

yyvvzz · 发表于 2015-5-26 07:20:45

各位大神是不是一宿没睡觉

huangqi412 · 发表于 2015-5-26 07:50:14

看着通宵给选d的同学讲解的夜猫子们也是醉了

windingway · 发表于 2015-5-26 08:35:00

本帖最后由 windingway 于 2015-5-26 08:42 编辑

JQ_Lin 发表于 2015-5-25 13:34
你的仿真结果得出了何种结论？

结论有2个,一个是先得明确理想条件是啥,我是变压器小白,第一次仿真变压器线圈电感并未达到理想的"电感无穷大".
第二个是,按理想条件,接入二极管和不接入二极管,功率是1:2的关系,按RMS计算,电流应该为1:sqrt(2)的关系.
直接看电流波形并不直观,要积分后才能得到比例值.

fsclub · 发表于 2015-5-26 08:38:44

clough2004 发表于 2015-5-25 23:08
把负载加大到后级出1A，让其与静态电流拉开差距，这样做更能看出效果

那样变压器的输出电压变化大了，和理想变压器的就不靠谱了~~

clough2004 · 发表于 2015-5-26 08:50:39

fsclub 发表于 2015-5-26 08:38
那样变压器的输出电压变化大了，和理想变压器的就不靠谱了~~

嗯，只要有二极管和没二极管时电压变化不大就行了，总是对变压器小负载时的效率不放心。

alias · 发表于 2015-5-26 09:02:49

很多人不知道真有效值电表也有二类，那是AC和AC+DC。

要量半波整流输出，要使用AC+DC真有效值电表，或用AC有效值电表测一次后用DC档再测一次，再计算合成结果。

agilityChen · 发表于 2015-5-26 09:05:58

clough2004 发表于 2015-5-26 07:13
再来个黑盒测试吧，测量输入端的电压和电流，有和没有二极管时，看看输入功率变化。 ...

等下补一张功率分析仪的测试结果

fsclub · 发表于 2015-5-26 09:24:50

alias 发表于 2015-5-26 09:02
很多人不知道真有效值电表也有二类，那是AC和AC+DC。

要量半波整流输出，要使用AC+DC真有效值电表，或用AC ...

同意，但是偶的表说明书上写的测电流是这样，但是计算时却是用电压，晕死。

看我的表的说明书：

norman33 · 发表于 2015-5-26 10:07:45

本帖最后由 norman33 于 2015-5-26 10:14 编辑

不要意思看错是输出端的半波

修改掉修改掉

LCRPN · 发表于 2015-5-26 10:12:33

fsclub 发表于 2015-5-25 22:47
做个无聊的实验，表为日置3238，五位半，看参数是真有效值表。
变压器为220：12V@100W
负载50欧@3W （冷态5 ...

奇怪，输出端串入二极管后，输出功率减半，电阻两端的等效电压和流过电流有效值都应该减为原来的 1/sqrt(2)。你测得的电压有效值为什么是接近两倍的关系呢？（你测得的是12.74V和6.57V。）可以参考278楼的仿真图片。

0123456789 · 发表于 2015-5-26 10:27:58

本帖最后由 0123456789 于 2015-5-26 10:37 编辑

agilityChen 发表于 2015-5-26 01:02
这个还需要验证？根据初中物理，I1 = I2 + I3。

我知道你又要问，为啥不是平方和关系？

我只想知道D为什么是错误的，因为根据我的印象，有矛盾的地方。本来认为你是技术大牛还打算膜拜一下的，现在看来你的人品太次！基础不扎实就不能有想法？

你说的“有效值的叠加要用平方和开根号。”，我问你该公式有使用条件吗，你一直不回答，我才发那个图的，我的理解是直流的有效值和瞬时值是相等的，哪个不知道“根据初中物理，I1 = I2 + I3。”，我想找出一个公式，能根据已知条件就能计算出正确的结果，而不是为了得到正确的结果来判断用什么公式。

如过你感兴趣，就再麻烦你解释一下百度百科中的有效值的定义，按照字面理解，非正弦波的直流分量也要参与平方开根号的，你上面计算部分也是这样的。这就和“根据初中物理，I1 = I2 + I3。”矛盾了。如果对此问题不屑一顾，就不用再解释了，我从别的地方一样能找到答案。

atommann · 发表于 2015-5-26 10:42:03

yyvvzz 发表于 2015-5-26 07:20
各位大神是不是一宿没睡觉

我是凌晨被蚊子咬醒了，打开 BBS 就看到这个有意思的话题。

eduhf_123 · 发表于 2015-5-26 11:07:35

只有B是对的吧。

agilityChen · 发表于 2015-5-26 11:59:04

0123456789 发表于 2015-5-26 10:27
我只想知道D为什么是错误的，因为根据我的印象，有矛盾的地方。本来认为你是技术大牛还打算膜拜一下的， ...

你自己的问题给坛友带来了多少麻烦？还反怪别人态度不好？
自己好好想想吧。这里没人义务给你解答疑惑的

收到高中物理老师邮件，关于变压器的问题，不好描述

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