三章 潮流计算
例3-5 变比分别为11/1101=k 和11/1152=k 的两台变压器并联运行，如图所示，两台变压器归算到低压侧的电抗均为1Ω,其电阻和导纳忽略不计。已知低压母线电压为10kV ，负荷功率为1216j +MVA ，试求变压器的功率分布和高压侧电压。
例3-5 电路及功率分布图
解：
（1）假定两台变压器变比相同，计算其功率分布。因两台变压器电抗相等，故
MVA j MVA j S S LD LD 68)1216(2
1
21+=+==
（2）求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压侧的电压求环路电势。若取其假定正方向为顺时针方向，则可得
kV k k V E B 5.01105.1010112=???
??-=?
??? ??-≈? 故循环功率为
MVA j j j Z Z E V S T T B C 5.21
15.01021=--?=+?≈
（3）计算两台变压器的实际功率分布
MVA
j j j S S S MVA j j j S S S C LD T C LD T 5.385.2685.885.2682211+=-+=-=+=++=+=
（4）计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T-1计算可得高压母线电压为：
()kV kV k V A 5.1081085.0101015.8101=?+=??? ?
?
?+=
按变压器T-2计算可得
()kV kV k V A 68.1085.1035.0101015.3102=?+=??? ?
?
?+=
计及电压降落的横分量，按T-1和T-2计算可分别得
V A =108.79kV ， V A =109kV
（5）计算从高压母线输入变压器T-1和T-2的功率
MVA j j j S T 86.981105.885.882
2
2`1
+=?+++=
MVA j j j S
T 26.48110
5.385.382
2
2`2
+=?+++= 输入高压母线的总功率为
MVA j j j S S S T T 12.141626.4886.98`
2`1`+=+++=+=
计算所得功率分布，如下图所示。
例3-5功率分布图
六章 无功习题
1、何谓电力系统的电压中枢点？系统中枢点有哪三种调压方式？其要求如何？ 答：在电力系统的大量节点中，通常选择一些具有代表性的节点加以监视、控制。如果这些节点的电压满足要求，则该节点临近的节点基本上也能满足要求，这些节点即称为中枢点。
中枢点电压控制有逆调压、顺调压、常调压三种方式。
逆调压要求高峰负荷时将中枢点电压调到1.05U n ,低谷负荷时调到U n ；顺调压方式要求高峰负荷时中枢点电压不低于1.025U n ，低谷时不高于1.075U n ；常调压方式要求在任何负荷时中枢点电压基本保持不变且略大于U n 。 2、简要说明电力系统的电压调整可采用哪些措施？ 答：（1）改变发电机端电压调压； （2）改变变压器电压比调压； （3）补偿无功功率调压；
（4）改变电力线路参数调压。（如串容抗、感抗等方式来降低功率损耗） 3、当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改变变压器的电压比来调压？为什么？
答：当电力系统无功功率不足时，不能通过改变变压器的电压比来调压。因为改
变变压器的电压比从本质上并没有增加系统的无功功率，这样以减少其他地方的无功功率来补充某地由于无功功率不足而造成的电压低下，其他地方则有可能因此而造成无功功率不足，不能根本性解决整个电力网的电压质量问题。所以，必须首先进行无功补偿，再进行调压。 4、各种调压措施的适用情况如何？
答：优先考虑改变发电机端电压调压，简单经济，但可调电压范围有限。改变变压器电压比是一种有效的电压调压措施，当系统中无功功率充裕时，这种措施效果明显。补偿无功功率调压虽需增加投资，但由于它可以降低网损，也经常采用。改变电力线路参数，如串联电容器，在提高线路末端电压的同时，对提高电力系统的运行稳定性也有积极的作用，这一措施的应用综合加以考虑。
5、设由电站1向用户2供电，供电线路如图，为了使U 2能维持额定运行（Un=10kV ），问在用户处应装电容器的容量是多少？（忽略电压降落的横分量影响）
kV
U 5.101=N
U U =275
.0kW
?
=K Q 1
2
解：()()1068.17637.12000var 8.17634
775.02000sin cos 5.0105.10102212?-+?=
-+=?≈?=ΦΦ=
=-=-=?==K k N Q U X Q Q PR U K P Q kV U U U kV
U U var 6.2329K Q K =∴
6、某变电所的负荷为3000KW ，功率因数为0.8，今要求增加新用户，其负荷功率为5000KW ，功率因数为0.85，欲使变电所的总功率因数提高到0.9。求需要装设的电容器容量？ 解：
原负荷：P1=3000KW ，8.01cos =Φ
var 22506.08
.030001sin 1cos 1
1K P Q =?=ΦΦ=
增加负荷：P2=5000KW ，85.02cos =Φ
var 72.309853.085
.05000
2sin 2cos 22K P Q =?=ΦΦ=
总负荷：KvA
j j j jQ P jQ P S S S 72.53488000)72.30985000()22503000()()(221121+=+++=+++=+=∑
若使得变电所的总功率因数提高到0.9，即：
9.0cos =Φ 则
var 58.38744359.09.08000
sin cos K P Q Q C =?=Φ?Φ∑=-∑
应装设的电容器容量：
var
14
.147458.387472.534858
.3874K Q Q C =-=-∑
= 7、某降压变电所中安装有一台10MVA 的变压器；电压为KV 11/%5.22110?±。已知：最大负荷时，高压侧的实际电压为113KV ，变压器阻抗中的电压损耗为额定电压的4.63%；最小负荷时，高压侧的实际电压为115KV ，变压器阻抗中的电压损耗为额定电压的2.81%；变电所低压母线采用顺调压方式，试选择变压器的分接头并校验之。
解：最大负荷时的抽头电压为：
kV U U U U U LN
M
L M
M H M tH 8.1151110025.110063
.4110113=???
-=
?-=
??? 最小负荷时的抽头电压为：
kV U U U U U LN
m
L m
m H m tH 5.1141110075.110081
.2110115=???
-=
?-=
??? 抽头平均电压：kV U U U m H t M H t arv tH 15.1152
5
.1148.1152=+=+=
?????
不妨选110+5%抽头：
)(5.115)05.01(110kV U tH =+?=
校验：最大负荷时，低压侧的实际电压及电压偏移为：
%
5.2%7.210010
10
27.10)(27.105
.11511
)10063.4110113(max >=?-=
=??-=M kV U LM
最小负荷时，低压侧的实际电压及电压偏移为：
%
5.7%5.610010
10
65.10)(65.105
.11511
)10081.2110115(min <=?-=
=??-=M kV U Lm
满足顺调压的要求。
8、某电力系统中，一半机组的容量已完全利用；其余25%为火电厂，有10%备用容量，其单位调节功率为16.6；25%为水电厂，有20%的备用容量，其单位调节功率为25；系统有功负荷的频率调节效应系数5.1*=D K 。试求：（1）系统的单位调节功率K *；（2）负荷功率增加5%时的稳态频率f ；（3）如频率容许降低0.2HZ ，系统能够承担的负荷增量。 解：
（1）计算系统的单位调节功率
令系统中发电机的总额定容量等于1，利用公式可计算出全部发电机组的等值单位调节功率为：
4.10252
5.0
6.1625.005.0*=?+?+?=G K 系统负荷功率：
925.0)2.01(25.0)1.01(25.05.0=-?+-?+=D P 系统备用系数：081.1925
.01
==
r K 系统的单位调节功率为：
742.125.14.10081.1***=+?=+=D G r K K K K （2）系统的负荷增加5%时的频率偏移为
3**
*10924.3742
.1205.0-?-=-=?-
=?K P f 一次调整后的稳态频率为：
Hz
Hz f f f 804.4950003924.050*=?-=?-=
（3）频率降低0.2Hz ，即004.0*-=?f ，系统能够承担的负荷增量
1
*
**10097.5)004.0(742.12-?=-?-=?-=?f K P 或%097.5=?P 习题8：两台以电机组并列运行,各台机组的燃料耗量特性及额定出力分别为：
)/(0005.02.042
111h t P P F G G ++=，MW P N G 3001=； )/(0006.025.032
222h t P P F G G ++=，MW P
N G 3002=； 当总负荷为500MW 时，试计算（1）负荷平均分配时的燃料总耗量？（2）负荷按等耗量微
增率准则分配时的总耗量？ 解：（1）平均分配时
MW P P G G 250
2/50021===； )/(25.852500005.02502.0421h t F =?+??= )/(1032500006.025025.0322h t F =?+??=
燃料总耗量：)/(25.18810325.8521h t F F F =+=+=总 （2）按等耗量微增率准则分配时：
111
1001.02.0G G P dP dF +==
λ 22
2
20012.025.0G G P dP dF +==
λ 由上述两式相等，即：21λλ= 得：111
1001.02.0G G P dP dF +==
λ=22
220012.025.0G G P dP dF +==λ 又：50021=+G G P P
由上两式可解得：)(4.2951MW P G =，)(5.204
2MW P G =
)/(41.1074.2950005.04.2952.042`1h t F =?+?+= )/(25.795.2040006.05.20425.032`2h t F =?+?+=
燃料总耗量：)/(66.18625.7941.107`2`1`
h t F F F =+=+=总
习题9：某电力系统的装机容量为2000MW ，额定频率为50Hz ，发电机单位调节功率
30*=G K ，负荷的单位调节功率5.1*=L K ，现在负荷增加，若调频器不动作，频率下降
0.2Hz ；若调频器动作，增发100MW 功率，问频率下降多少？（*G K 、*L K 均以2000MW ，50Hz 为基准） 解：
)/(1200502000
30502000*
Hz MW K K G G =?== )/(60502000
5.1502000*Hz MW K K L L =?==
)/(1260601200Hz MW K K K L G S =+=+= )(252)2.0(12600MW f K P S L =-?-=?-=?
)(121.01260
100
25200Hz K P P f S G L -=--=?-?-
=?
即频率下降0.121Hz 。
习题
10：在下图所示的两机系统中，5%450
11==σMW ，P N G ；
4%500
22==σMW ，P N G ；负荷为700MW ，频率50Hz ，此时两台机所发功率分别为MW P N G 4501=，MW P N G 250
2=，若增加100MW 负荷后，系统的频率和发电机的出力各为多少？
G2
G2
解：G1已满载，不参加一次调频。
)/(25050500
4100100
%1222Hz MW f P K N N G G =?=?=
σ )
/(27121250)/(2150
700
5.12*
Hz MW K K K Hz MW f P K K L G S N LN L L =+=+==?==
增加100MW 负荷后，则：)(369.0271
100
0Hz K P f S L -=-=?-
=? )(25.92)369
.0(25022MW f K P G G =-?-=?-=? 此时，系统的频率：
)(631.49369.050Hz f f f N =-=?+=
发电机的出力：)(450
'
1MW P G = )(25.342
25.9225022'2MW P P P G G G =+=?+= 解毕。
习题11 简化后的60kV 等值网络如图所示。图中，各负荷节点的无功功率负荷分别为：
var 101M Q L =，var 72M Q L =，var 53M Q L =，var 84M Q L =；各线段的电阻已示于
图中。设无功功率补偿设备的总容量给定为17Mvar ，试在不计无功功率网损的前提下确定这些无功功率电源的最优分布。
20Ω
解：因X U
Q R U P jX R U Q P P 22
22222+=++=
?，在此式中对P 求偏导，由于P 是常数，所以略去不考虑。
首先，列出因无功功率流动而产生的有功功率网损表达式
[]
[]
24243222212244244332222221121
22
1)8(20)13(20)7(30)17(2060
1
)(20)(20)(30)(201
C C C C C C C L C L C L C L C L C L N
N Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q U r U Q P -+--+-+--=
-+-+-+-+-+-==∑?∑
然后求网损微增率
()(
)
()
(
)
4
432
44
32
32
212
22
12
18(40)1340[601136040)]
7(601740[601176040C C C C C C C C C C C C C C Q
Q Q Q P
Q
Q Q P
Q Q Q Q P
Q
Q Q P
-+---=?∑??---=?∑??-+---=?∑??---=?∑??
不计无功功率网损时的等网损微增率准则得
4
321C C C C Q P Q P Q P Q P ?∑??=?∑??=?∑??=?∑??等约束条件可得：Q C1+Q C2+Q C3+Q C4
=17
于是可解得： Q C1 =3.5Mvar ； Q C2=7Mvar ； Q C3=-1.5Mvar ； Q C4=8Mvar 。
Q C3为负值表示如负荷节点3原已装设补偿设备，应从该节点调出1.5Mvar 至其他节点。 如不能从该节点调出补偿设备，则应03=C Q ，重列网损表达式
[]
[]
2
4
24222212
2
442443222222112
1
22
1)8(20)13(20)7(30)17(20601)(20)0(20)(30)(201C C L C C C L C L L C L C L C L N
N Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q U r U Q P -+-+-+--=
-+-+-+-+-+-==∑?∑重求网损微增率
()()
(
)
4
42
42
212
22
12
18(40)1340[601)]7(601740[601176040C C C C C C C C C C Q
Q Q P
Q Q Q Q P
Q
Q Q P
-+--=?∑??-+---=?∑??---=?∑??
按
4
21
C C C Q P
Q P Q p ??∑??=??∑??=???∑和Q C1+Q C2+Q C4
=17 重新解得：
Q C1 =3Mvar；Q C2=7Mvar；Q C4=7Mvar。
实验三功率放大电路实验 报告 The following text is amended on 12 November 2020.
集成功率放大电路一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1）测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz的正弦频率信号；Vi置最小 （Vi<20mV）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi， 使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值mox O V，则最大不失真输出功率为： (2)测量功率放大器的效率 ： 在保持Vo为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc的输出电流E I，此时电源Vcc提供的直流输出功率为： 注：此处Vcc应为正负电源之差。 功率放大器的效率为：
集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC、-V EE） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E
3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i，按后面要求进行测量。 负载电阻R L＝时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V和4V时的电流I E，计算输出功率P O、电源供给功率P E和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax和电流I E，并计算此时的输出功率P O，电源供给功率P E 和效率η，填表。 实验需要测量的数值有I E和V omax ，P O，P E ，η由实验数据计算得到，计算公式如下： 实验注意事项： 功率放大器输出大电压大电流，工作在极限状态，产热较多，需要谨慎操作防止烧毁功放； I时刻监视电流表防止电流超过电流表在测量最大不失真电压时的E 量程； V时，一定使输入电压Vi置最小，然后逐渐测量最大不失真电压max O 慢慢增大输入Vi 。
功知识点梳理与典型例题： 一、功 1．功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向我们就说力对物体做了功．2．做功的两个必要因素：和物体在力的方向上． 3．计算公式：，功的单位：，1焦耳物理意义是。 4．不做功的几种情况： A．“劳而无功”物体受到力的作用，但物体没有移动，这个力对物体不做功． 如小孩搬大石头搬不动． B．“不劳无功”由于惯性保持物体的运动，虽有通过的距离，但没有力对物体做功．如冰块在光滑水平面上运动． C．“垂直无功”当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时，这个力对物体不做功． 如提着重物在水平地面上行走．甲、乙图是力做功的实例，丙、丁图是力不做功的实例 基础题 【例1】在国际单位制中，功的单位是（） A．焦耳B．瓦特C．牛顿D．帕斯卡 【例2】以下几种情况中，力对物体做功的有（） A．人用力提杠铃，没有提起来B．沿着斜面把汽油桶推上车厢 C．用力提着水桶水平移动2米，水桶离地面高度不变 D．物体在光滑水平面上匀速前进二米 【例3】下列关于物体是否做功的说法中正确的是（） A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功 B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功 【例4】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）
【例5】 关于图所示的各种情景，下面说法错误．． 的是（ ） A ．甲图中：系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤 B ．乙图中：人用力向上搬大石块没有搬动，则重力对大石块做了功 C ．丙图中：在拉力作用下拉力器弹簧变长，说明力可使物体发生形变 D ．丁图中：抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢 【例6】 物体A 在水平拉力F =20N 的作用下，第一次加速运动了10m ，第二次匀速运动了 10m ，第三次减速运动了10m ，在三次不同的运动情况中比较拉力F 对物体做的功（ ）A ．第一次最多 B ．第二次最多 C ．三次一样多 D ．第三次最多 【例7】 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同 的水平地面上前进相同的距离．关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ） A ．在粗糙地面上做功较多 B ．在光滑地面上做功较多 C ．两次做功一样多 D ．条件不够，无法比较两次做功的多少 【例8】 如图所示，已知A B C M M M >>．在同样大小的力F 作用下，三个物体都沿着力的 方向移动了距离s ，则力F 所做的功（ ） A ．A 情况下F 做功最多 B ．B 情况下F 做功最多 C ．C 情况下F 做功最多 D ．三种情况下F 做功相同 【例9】 一名排球运动员，体重60kg ，跳离地面0.9m ，则他克服重力做功（取g =10N/kg ） （ ）A ．54J B ．540J C ．9J D ．600J 【例10】 今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台．观景台搭建在大峡谷的西 侧谷壁上，呈U 字型，离谷底1200m 高，取名为“人行天桥”，如图所示．如果在建造过程中有一块质量为0.1kg 的石子从观景台掉落谷底，则下落过程中，石子的重力做功为（g 取10N/kg ）（ ） A ．12J B ．1200J C ．51.210J ? D ．61.210J ?
一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1）设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 2）实物要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （1）画出电路原理图； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出；
（5）PCB文件生成与打印输出； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1）前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，
高中物理功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功．
[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果．
电功和电功率练习题 姓名得分 一、选择题（每题3分，共36分） 1．电能表是家庭电路中测量下列哪个物理量的仪表（） A．电功率B．电能C．电阻D．电压 2.有甲、乙两盏电灯，甲灯上标有“36V 60W”，乙灯上标有“220V 60W”，当它们分别在其额 定电压下工作发光时，其亮度是（） A．乙灯比甲灯更亮B．甲灯比乙灯更亮 C．两盏灯一样亮D．无法判定哪盏灯更亮 3.小刚利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min 内，消耗电能0.3 KW·h，这个用电器可能是（）A．空调器 B．电冰箱 C．电视机 D．收音机 4．小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7W～l2W之间，小佳按如下图所示甲的电路测定 灯的功率，所用电流表有0.6A、3A两档，电压表有3V、l5V两档，将它们连入电路时小 佳作了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示，则（） A．小灯泡额定功率为7.5W B．在5V时小灯泡的功率为7.5W C．在1V电压下小灯泡功率7.5W D．在5V时小灯泡功率为1.5W 5．把标有“6v 6W”的L1灯和标有“6V 3W”的L2灯串联，接在6V的电源上，则（） A、两灯一样亮 B、L1比L2亮 C、11比L2暗 D、两灯都能正常发光6．家用电能表的盘面上，标有3000R/kwh的字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是（） A、5W B、500W C、300W D、3KW 7．如右图所示，将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关S后，发现灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，此现象说明（） A．灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值 B．灯泡L1的额定功率大于灯泡L2的额定功率 C．灯泡L1两端的电压小于灯炮L2两端的电压 D．通过灯泡L1的电流大于通过灯炮L2的电流 8．用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系 如右图所示。若把R1和R2串联在电源电压为6V的电路中工作，则用 电器R2的实际功率是（） A、1.8W B、0.2W C、0.4W D、0.6W
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端； 5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性，避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9，直流反馈系数F ′＝1。对于交流信号而言，
功和功率 一、知识要点 1、功的定义：物体受到____________且在这个力的________上通过了_______，则这个力对物体做了 功。 2、做功的两个必要因素：①______________________②__________________ 3、做功的过程实质上就是____________________的过程，力对物体做了多少功，就有多少 _________________发生了转化。故可用___________来量度能量转化的多少。能量的单位与功的单位相同，都是___________。 4、功的表示符号：______ 计算公式：_________________ 国际主单位：焦耳（J） 5、功率定义：单位时间内完成的功，叫做功率 6、功率的物理意义：表示______________里做功的________。功率是反映物体做功____________ 的物理量。 7、功率的表示符号：______ 计算公式：_________________ 8、国际主单位：瓦特（W）1 W=________ 常用单位：千瓦________、兆瓦（MW）换算关系：1kW=1000W 1MW=106W 二、知识运用典型例题 1．如图1所示为运动员投掷铅球过程的示意图，下列说法中错误的是 A．在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功 C．在c到d的过程中，没有力对铅球做功 D．在a到c的过程中，铅球的运动状态在不断变化 2：如图所示描述的力，有对物体做功的是（） 熊猫用力举着杠铃不动用力拉绳匀速提升重物用力搬石头没搬动用力提着水桶沿水平方向移动 A B C D 3：下列关于力做功的说法，正确的是（） (A) 汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做功 (B) 人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功 (C) 过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功 (D) 人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功 4．如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（） (A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多 S
九年级全册物理：16.3 测量电功率章节练习题 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 1 . 如图所示，电源电压不变，将一标有“6V6W”字样的小灯泡L1接入M，N两接线柱间后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至图所示的位置时，小灯泡L1恰好正常发光．若在M、N之间换接另一标有“6V9W”字样的小灯泡L2，要让L2正常发光，则应（） A．将滑片P向a端移动 B．将滑片P向b端移动 C．保持滑片P的位置不动 D．取下滑动变阻器，将小灯泡L2直接接在电源两端 2 . 小明在做测小灯泡电功率的实验时，正确连接好电路并闭合开关后，灯泡发光，电流表、电压表均有示数。在实验过程中，突然灯泡熄灭，电压表示数变大，电流表指针几乎不动。产生这一现象的原因可能是（）A．灯泡被短路B．滑动变阻器被短路 C．灯丝烧断了D．滑动变阻器断路 3 . 下列家用电器中，正常工作时电流最接近0.5安的是（） A．电饭煲B．空调器C．电吹风D．电视机 4 . 人类在新材料探索的道路上总进行着不懈的努力，世界上密度最小的固体“气凝胶”就是新材料探索的重要成果，该物质的坚固耐用程度不亚于钢材，且能承受1400℃的高温，而密度只有3kg／m3．已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢（=7.8×103 kg／m3）制造，耗钢130吨；若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”的质量为 A．0.05吨B．0.26吨C．2.6吨D．50吨 5 . 如图所示的电路，将A、B两端接入10V电源，电压表示数为4V；拆去A、B两端电源，再将C、D两端接入20V 电源，电压表示数为12V，则R1∶R3的值为（）
1．光放大器包括哪些种类？简述它们的原理和特点。EDFA有哪些优点？ 答：光放大器包括半导体光放大器、光纤放大器（由可分为非线性光纤放大器和掺杂光纤放大器）。 1）半导体光放大器 它是根据半导体激光器的工作原理制成的光放大器。将半导体激光器两端的反射腔去除，就成为没有反馈的半导体行波放大器。它能适合不同波长的光放大，缺点是耦合损耗大，增益受偏振影响大，噪声及串扰大。 2）光纤放大器 （1）非线性光纤放大器 强光信号在光纤中传输，会与光纤介质作用产生非线性效应，非线性光纤放大器就是利用这些非线性效应制作而成。包括受激拉曼放大器（SRA）和受激布里渊放大器（SBA）两种。（2）掺杂光纤放大器（常见的有掺铒和掺镨光纤放大器） 在泵浦光作用下，掺杂光纤中出现粒子数反转分布，产生受激辐射，从而使光信号得到放大。EDFA优点：高增益、宽带宽、低噪声及放大波长正好是在光纤的最低损耗窗口等。2．EDFA的泵浦方式有哪些？各有什么优缺点？ 答：EDFA的三种泵浦形式：同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦。同向泵浦：信号光和泵浦光经WDM复用器合在一起同向输入到掺铒光纤中，在掺铒光纤中同向传输；反向泵浦：信号光和泵浦在掺铒光纤中反向传输；双向泵浦：在掺铒光纤的两端各有泵浦光相向输入到掺铒光纤中。 同向泵浦增益最低，而反向泵浦比同向泵浦可以提高增益3dB~5dB。这是因为在输出端的泵浦光比较强可以更多地转化为信号光。而双向泵浦又比反向泵浦输出信号提高约3dB，这是因为双向泵浦的泵功率也提高了3dB。其次，从噪声特性来看，由于输出功率加大将导致粒子反转数的下降，因此在未饱和区，同向泵浦式EDFA 的噪声系数最小，但在饱和区，情况将发生变化。不管掺铒光纤的长度如何，同向泵浦的噪声系数均较小。最后，考虑三种泵浦方式的饱和输出特性。同向EDFA 的饱和输出最小。双向泵浦EDFA 的输出功率最大，并且放大器性能与输出信号方向无关，但耦合损耗较大，并增加了一个泵浦，使成本上升。3．一个EDFA功率放大器，波长为1542nm的输入信号功率为2dBm，得到的输出功率为，求放大器的增益。 解：G= 10log10（Pout/Pin）= 10log10Pout -10log10Pin=27-2=25dB 4．简述FBA与FRA间的区别。为什么在FBA中信号与泵浦光必须反向传输？ 答：FBA与FRA间的区别： 1、FRA是同向泵浦，FBA是反向泵浦； 2、FRA产生的是光学声子，FBR产生的是声学声子， 3、FRA比FBA的阈值功率大； 4、FRA比FBA的增益带宽大。 在SBA中，泵浦光在光纤的布里渊散射下，产生低频的斯托克斯光，方向与泵浦光传播方向相反。如果这个斯托克斯光与信号光同频、同相，那么信号光得到加强。故要使信号光得到放大，信号光应与泵浦光方向相反。 5．一个长250μm的半导体激光器用做F-P放大器，有源区折射率为4，则放大器通带带宽是多少？ 此题可能有误，半导体光放大器的通带带宽目前还没找到公式计算。 6．EDFA在光纤通信系统中的应用形式有哪些？
学习重点： 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点： （一）功的概念 1、定义： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素： 力和物体在力的方向上发生的位移。（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方向上是否有位移） （二）功的公式和单位 1、公式： W=F·Scosα 即：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余 弦三者的乘积。 2、功的单位： 在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J” 1J=1N·m（1焦耳=1牛·米） 3、公式的适用条件： F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方向都不变的力。 4、两种特殊情况：（从A运动到B） （1）力与位移方向相同，即α=0° W=F·S·cos0°=F·S （2）力与位移方向相反，即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制：F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值，α指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角，α的取值范围是：0°≤α≤180°。 6、参考系的选择： 位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 （三）正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小： （1）当0°≤α<90°时，cosα>0，W>0，此时力F对物体做正功，该力称为物体的“动力”。 （2）当α=90°时，cosα=0，w=0，此时力F对物体做零功，或称力对物体不做功。 （3）当90°<α≤180°时，cosα<0，W<0，此时力F对物体做负功，或称物体克服力F做功，该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量，只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 （四）合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即：W合=W1+W2+… （五）功率的概念：
测量小灯泡的电功率 学习目标 1．加深对电功率的理解； 2．巩固电流表和电压表的操作技能； 3．通过测量，体验额定功率和实际功率的区别； 4．锻炼根据测量公式P=IU 设计实验方法的能力； 5．通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。 学习重点： 通过测量，体验额定功率和实际功率的区别。 学习难点： 锻炼根据测量公式(P=IU)设计实验方法的能力。 知识要点精析 知识点一 测量小灯泡的电功率 实验目的 ①学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率； ②会测量小灯泡额定功率和实际功率。 实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U 和电流I ，利用公式P=UI 计算求得电功率。 实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。 实验电路图及表格 次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况 1 2 3 实验步骤： 1．实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压； 2．按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验； 3．调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为 ，记录电流表示数 ； 4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况； 5．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于 ，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；
6．断开开关，计算电功率值填入表格。 数据分析，总结结论 (1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变； (2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。 注意事项 1．仪器选择： ①电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。 ②电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。 ③滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。 2．连电路时注意事项：同伏安法测电阻。 知识点二利用电能表和钟表测量家用电器的功率 1．原理： 2．仪器：电能表、钟表、家用电器。 3．测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。 4．实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。 5．计算方法：例如：电能表的参数3000R/kW·h，记录的转数为n转，时间为t(s)，则 t秒消耗的电能： 电功率： 注意事项： ①明确电能表参数的物理意义; ②被测的电器一定要单独工作; ③单位的对应关系。
集成功率放大电路 一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功 率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1） 测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz 的正弦频率信号；Vi 置最小（Vi<20mV ）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi ，使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值 mox O V ，则最大不失真输出功率为： 2max max O O L V P R = (2)测量功率放大器的效率 η： 在保持Vo 为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc 的输出电流E I ，此时电源Vcc 提供的直流输出功率为： ×E E CC P I V = 注：此处Vcc 应为正负电源之差。
功率放大器的效率为： max = O E P P 集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC 、-V EE ） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E 3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i ，按后面要求进行测量。 负载电阻R L ＝ 时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V 和4V 时的电流I E ，计算输出功率P O 、电源供给功率P E 和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax 和电流I E ，并计算此时的输出功率P O ，电源供给功率P E 和效率η，填表。 峰值 I E P O P E η
功和功率 【例2】如图所示，线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，圆的半径是1m ，球的质量是0.1kg ，线速度v =1m/s ，小球由A 点运动到B 点恰好是半个圆周。 那么在这段运动中线的拉力做的功是（ ） A ．0 B ．0.1J C ．0.314J D ．无法确定 【例3】质量为m 的物体，受水平力F 的作用，在粗糙的水平面上 运动，下列说法中正确的是（ ） A ．如果物体做加速直线运动，F 一定做正功 B ．如果物体做减速直线运动，F 一定做负功 C ．如果物体做减速直线运动，F 可能做正功 D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定做正功 【例4】 质量为2t 的农用汽车，发动机额定功率为30kW ，汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h 。若汽车以额定功率从静止开始加速，当其速度达到v =36km/h 时的瞬时加速度是多大？ 【例5】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶，经时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m 。设此过程中发动机功率恒为P ，卡车所受阻力为f ，则这段时间内，发动机所做的功为（ ） A ．Pt B ．fs C ．Pt =fs D ．fv m t 【例6】 质量为0.5kg 的物体从高处自由下落，在下落的前2s 内重力对物体做的功是多少？这2s 内重力对物体做功的平均功率是多少？2s 末，重力对物体做功的即时功率是多少？（g 取2 /10s m ） 功和功率针对训练 1．用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升．如果前后 两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则 A ．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B ．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大
第3节 测量小灯泡的电功率 1.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V ，小灯泡额定电压为 2.5V 。 （1）如图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P 向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。 （2）小莉连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P ，眼睛应先注视 表示数，然后读出另一表示数，并做好数据记录。如图乙的U -I 图像是小莉根据多组实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡的额定功率是 W 。 （4）根据图像，小莉还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是 。 （5）小莉上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED 灯比小灯泡亮，经研究得知，是因为LED 灯工作时 转化为 的效率比小灯泡高。 2.某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V ，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样 图1 图2 图3 （1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图1所示，则他接下来的操作是__________。 （2）请你根据图2电路图用笔画线代替导线，将图3中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉． V － 3 15 C D A B P + - A 2 － 0.6 3 乙 1 2 3 4 5 0.1 0.2 0.5 0.3 0.4 0 U/ I/A P L R S A V 1 2 3 0.2 0.4 0.6 3 － S V － 3 15 A 2 － 0.6 3 － +
第五章 高频功率放大器 一、简答题 1．什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B 类、C 类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？ 答：高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B 或C 类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。 2．已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率如何变化？ 解：可以通过采取以下措施 1）减小激励Ub ，集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变，输出功率和效率基本不变。 2）增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变，输出功率和效率基本不变。 3）减小负载电阻RL ，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC 减小不大，因此输出功率上升。 4）增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC 增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。 3．丙类功率放大器为什么要用谐振回路作为负载？ 解：利用谐振回路的选频作用，可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。同时，谐振回路还可以将含有电抗分量的外接负载转换为谐振电阻 P R ，而且调节A L 和A C 还能保持回路谐振时使P R 等于放大管所需要的集电极负 载值，实现阻抗匹配。因此，在谐振功率放大器中，谐振回路起到了选频和匹配的双重作用。
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端；5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2
功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功．
[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果．
第十六章第三节测量电功率 一、单选题 1.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据此图，可以直接研究的问题是（） A. 测小灯泡正常发光的电 阻 B. 测小灯泡的实际电功率 C. 测小灯泡消耗的电 能 D. 测小灯泡产生的热量 2.如图中的三个电路电源电压均相同且保持不变，灯泡的规格相同，忽略温度对电阻的影响．当开关闭合后，a、b、d三盏灯实际功率的大小关系式正确的是（） A. P a=P d=P b B. P a=P d＞ P b C. P a＞P d＞ P b D. P a＜P d=P b 3.下列说法正确的是（） A. 对人体的安全电压是不高于36V B. 保险丝应与所保护的电路并联起来 C. 在家庭电路中可以用铜丝代替保险丝 D. 用电路的电功率可用专用的功率表来测量 4.下面说法错误的是（）
A. 闭合开关后将滑动变阻器移动到阻值最大处之后就可以进行灯泡电功率的测量 B. 伏安法测量小灯泡的电阻的测量原理是 C. 利用可以测量小石块的密度 D. 利用二力平衡的可以测量出滑动摩擦力的大小 5.如图所示，在“探究电功率跟电压的关系”实验中，将小灯泡L1：“2.5V 0.3A”和L2：“3.8V 0.3A” 串联，下列说法正确的是（） A. L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同 B. 如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光 C. 闭合开关后，“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大 D. 通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系 6.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是（） A. 变阻器总电阻太大 B. 电压表量程太大 了 C. 电源电压太低 D. 灯泡灯丝断开 7.如图所示电路，灯泡L1标有“6V 6W”，L2标有“6V 3W”，电流表A1的量程是0 ~ 3A， A2的量程为0～0.6A，电压表量程0~15V，在a、b间接入电压可调的直流电源．闭合开关S后，假设灯泡电阻不随温度变化，为保证所有电学元件的安全，则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过（） A. 3.6V 0.9A B. 6V 1.5A C. 12V 3A D. 15V 3.75A 8.在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（）