Яан Калда. Электрические цепи · раздел книги

Калда, электрические цепи: задача 77

Условие

[EstFin-2008] Выпрямитель напряжения сделан по схеме, изображённой на рисунке. Нагрузка \(R = 10\) кОм питается постоянным током \(I = 2\) мА. Далее мы аппроксимируем вольт-амперную характеристику диода кривой, изображённой на рисунке. Относительное изменение тока на нагрузке должно удовлетворять условию \(\Delta I/I<1\%\).

▶Подсказка и ответСкрыть
Подсказка и ответ

Подсказка. (а) Используйте факт 5: \(P(t) = V\cdot I(t)\), где \(V\) — напряжение диода, которое постоянно и может быть вынесено за скобки (т. е. за знак усреднения), \(\langle P\rangle = V\langle I\rangle\); примените идею 40 (вместе с законом токов Кирхгофа), чтобы заключить, что средний ток через диод равен току через нагрузку.

(б) Действуйте так же, как в задаче 75; не забудьте про напряжение открытия диода 1 В, которое нужно вычесть из амплитуды переменного напряжения, чтобы получить максимальное напряжение конденсатора.

(в) Действуйте так же, как в задаче 75.

(г) Примените идею 29 к первому периоду, когда конденсатор заряжается от нуля вольт до полного рабочего напряжения.

Ответ. \(P = 2\) мВт; \(U_0 = 21\) В; \(C\ge200\) мкФ; \(P_1 = 200\) мВт.

Следующая задача 78 →