Приветствую всех заинтересованных этой темой.
Как-то появилось желание привлечь своего студента к знаниям. Подозревал что это “глухой номер” и поэтому предложил ему тысячу руб за правильный ответ. Можно пользоваться литературой и Интернетом.
Тема такая - что будет при последовательном соединении источников постоянного и переменного тока.
В качестве постоянного литиевый аккумулятор, а переменного - вторичная обмотка трансформатора на 2.4 В. Нагрузкой выступает лампа накаливания 12 В 10 Вт. Это что первое оказалось под рукой.
Схему рисовать не буду, а вот фото нашел.
При отключенном трансформаторе, постоянный ток течет через обмотку (сопротивление доли Ома) и лампочку. Тестер показывает постоянное напряжение на лампе 3.76 В.
При подключении трансформатора в сеть, показания тестера не меняются, но лампа начинает светиться ярче.
Говорю: ответишь почему - тысяча твоя. Он посмотрел и говорит: у меня и так есть деньги, зачем мне твоя тысяча. Сцуко****************** вот такие нынче студенты. (это я “запикал” свои эмоции).
Может ваши знакомые студенты не такие. Задайте им такой вопрос, пусть подумают.
сама постоянная составляющая тока почти такая же остаётся.
мощность складывается, так как общий ток у нас складывается. переменный ток + постоянный ток.
на осциллограмме это будет выглядеть как поднятие синусоиды вверх или вниз.
лампа мигать должна начать.
Аккумулятор работает как демпфер в этой схеме, четкого «мигания» не будет.
Странно что не греется акб (может нагрузка мала?). В моих подобных экспериментах грелся, хоть и не значительно. Правда был акб щелочной (от фонаря щахтерского, вроде бы)…
ЗЫ: Давно это было, могу и путать что-то. Но что нагревался ощутимо рукой - это точно, запало в память. Нагрузкой была лампа фонаря (стопов) ГАЗ-53.
Величину переменного напряжения выбирал из расчета чтоб амплитуда была меньше напряжения аккумулятора. Иначе он бы начал заряжаться в определенные моменты.
Ток через лампу не мерил, примерно полампера.
Что показывает тестер - хз. Обычно зависит от того что мы измеряем.
Если измеряем переменное напряжение - то он вполне может показывать только переменную составляющую. Соответственно если постоянное - то постоянную составляющую.
А переменная составляющая у нас не поменялась. Поэтому и показания тестера так же могли не поменяться.
А что касается лампочки - тут можно объяснить с математической точки зрения:
Находим разность интеграла от (a+sinx)^2 dx и интеграла от (sinx)^2 dx и убеждаемся, что при разнице пределов интегрирования равной целому числу периодов результат положительный и равный x*a^2, а это значит что мощность лампочки, работающей от соединенных последовательно источников переменного и постоянного напряжения будет равна сумме мощностей потребляемых той же лампочкой от каждого из двух этих источников по отдельности. Т.е. P12=P1+P2 . Разумеется, полностью такое тождество выполняется только для идеальной лампочки (т.е. лампочки с постоянным сопротивлением). Но для реальной лампочки, сопротивление которой зависит от температуры, все равно будет выполнятся по меньшей мере неравенство P12>P1
Ну это собственно как я бы обосновал. Но я не студент.
У меня вопрос: А как должен был бы ответить и обосновать студент?
А чего ему греться-то от половины ампера, при внутреннем сопротивлении порядка нескольких десятков милиом. да и для большинства подобных аккумуляторов это вполне допустимый ток как для разряда, так и для заряда.
Интересно только как такие аккумуляторы относятся к режиму заряда/разряда с частотой 50 гц, например если бы напряжение на трансформаторе было выше чем на аккумуляторе.
В режиме измерения постоянного напряжения тестер показывает среднее значение. При накладывании синусоиды на постоянную составляющую среднее не меняется. Поэтому и показания тестера не меняются. Ну там может какие-то мВ из-за разного падения напряжения на проводах при изменении тока нагрузки.
Опечатка.
Для меня достаточен был бы ответ типа такого, что тестер показывает среднее значение напряжения, а мощность, выделяемая на лампе, считается по действующему напряжению. На постоянном токе (без пульсаций) действующее или среднеквадратичное и среднее равны, а на пульсирующем - действующее всегда выше среднего.
Почти. На самом деле бегло прочитал и мне показалось что сначала лампочка работает от трансформатора, а потом от трансформатора с аккумулятором. В таком случае и все прочее, что я написал
нужно поменять на:
“Находим разность интеграла от (a+sinx)^2 dx и интеграла от a^2 dx …”
Конечный вывод от этого не изменится, но сам ход обоснования немного поменяется.
