想想看

🏠 首页 《无线电》杂志 1982年 🔗 第10期 🔗 第39页 分类:新技术 🔗

(1)在图1、2两个电路中,电容C和电感L的数值都很大,如果突然把开关K\(_{1}\)、K2从触点1转接到触点2,灯泡D\(_{1}\)和D2是否会闪亮,为什么?

图1
图1 🔍原图 (751×259)

(2)图4是某电视机的电源整流部分,请你想一想,电容C\(_{1}\)~C5各起什么作用?

图2
图2 🔍原图 (530×359)

想想看答案

(1)灯泡D\(_{1}\)要闪亮一下,灯泡D2则不亮。因为在图1中,K\(_{1}\)在触点1时,电源E要给电容C充电,因而使电容C储存一定的电荷,即储存一定的电能WC=\(\frac{1}{2}\)CU\(_{C}\)\(^{2}\),且UC=E。当K\(_{1}\)搬到触点2后,电容C要通过灯泡向D1放电,因此D\(_{1}\)要闪亮一下,这时电容C上储存的电能就消耗在D1上了(变成了光能和热能)。在图2中,当K\(_{2}\)在触点1时,电源E、电感L和电阻R构成一个回路,该回路中流过电流IL=E;R。因此线圈中储存了一定量的磁能W\(_{L}\)=\(\frac{1}{2}\)LI2L。当K\(_{2}\)从1转接到2时,有人可能会认为“因为线圈中的电流不能突变,仍按原方向流动,因此IL要通过灯泡D\(_{2}\)使其闪亮一下”。实际情况却不是这样。当K2从1转向2的瞬间(不管时间多么短),K\(_{2}\)总有一个和1断开而和2没有接通的时间,而线圈中的电流也就在这一个极短的时间内减小到零(但不能认为是突变,因为仍有一个减小的时间),显然,电流的变化率是很大的,因此在线圈中会产生一个很大的自感电动势eL。e\(_{L}\)将把K2和触点1之间的空气击穿,产生火花放电。于是线圈中的磁能便通过火花放电而转变为热能。等开关K\(_{2}\)接到触点2时,WL已等于零,所以D\(_{2}\)不亮。

若要把磁场能量消耗在灯泡D\(_{2}\)上,使D2闪亮,则电路应该如图3所示。其原理同志们可参考图2自行分析。

图3
图3 🔍原图 (410×228)

也许有人会问,为什么图1中的K\(_{1}\)从1转向2的瞬间,电场能量不被消耗掉呢?这是因为WC=\(\frac{1}{2}\)CU\(^{2}\)\(_{C}\),即电场能量与电容电压有关,K1转接的瞬间,电压没有变化,所以W\(_{C}\)不变,即转换过程不消耗电能。只有当K1与2接通后,由于放电使U\(_{C}\)下降,电容才放出能量,使灯泡D1闪亮。(王辑)

(2)C\(_{5}\)是滤波电容,它将整流后的交流成分旁路到地。因为这个电容容量很大,在整流二极管中会产生很大的浪涌电流,导致二极管击穿。为此,在二极管上各并一只0.01μF的小电容,将浪涌电流旁路,使二极管不被烧坏,起到了保护二极管的作用。同时,这四只小电容器还起到高频滤波作用,用以抑制电源中的干扰。(薛志群)