Question

（2007第17屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽）表1中提供的是明湖中學(xué)使用的一臺數(shù)學(xué)投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)其中的數(shù)據(jù)，通過計算回答：

1、這臺投影儀的耗電總功率是多大？

2、如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的話，所有電阻的阻值應(yīng)該多大？該電阻消耗的功率為多大？

3、這臺投影儀的光源采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎？為什么？

4、如果上述方法不可行，請你提出一種可以使投影儀正常工作的方案。（要求定性說明即可）

表1

電源工作電壓	220V	電源頻率	50Hz
光源電壓	24V	光源電流	10.0A
鼓風(fēng)機(jī)電壓	220V	鼓風(fēng)機(jī)電流	0.1A

Answer 1

解：（1）．因為光源消耗的功率為：P_光源=U_光源I_光源=24V×10A=240W。

鼓風(fēng)機(jī)消耗的功率為：P_{風(fēng)機(jī)}=U_{風(fēng)機(jī)}I_{風(fēng)機(jī)} =220V×0.1A=22W。

所以這臺投影儀消耗的總功率為：P=P_光源+    P_{風(fēng)機(jī)}=240W+22W =262W。

（2）．若光源采用串聯(lián)電阻降壓，這時所選用的電陰R應(yīng)分擔(dān)的電壓為：

U_R=U_電源- U_光源=220V-24V=196V。

通過所選用的電阻R的電流為：I_R= I_光源=10A。

所選用電阻的阻值應(yīng)為：R= U_R/I_R=196V/10A=19.6Ω。

所選用電阻消耗的功率為：P_R=I²_RR=（10A）²×19.6Ω=1960W。

（3）．因為所選用電阻消耗的功率為1960W，遠(yuǎn)大于投影儀正常工作時所消耗的功率；同時電阻上消耗的1960W，將產(chǎn)生大量熱量，實際使用中很難有效的解決散熱問題，因此容易燒毀投影儀。所以，這臺投影儀的光源不宜采用串聯(lián)電阻降壓。

（4）．可采用變壓器變壓的方法將電源工作電壓220V降低為24V供光源使用。