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一本好书,竟然题有这样的一道题!!

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楼主
iC921|  楼主 | 2007-4-2 23:22 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
可以说,这是一本让人读起来感觉非常舒服的书,是教科书。特别是日久对电工技术有所生疏的人来说,非常适合阅读,它的理论性和实用性结合之好,是我未曾见过!

但是,它里面的一道题让我大吃一惊----
例4-5 现有一220 V,300 W的电炉,把接在u=√2×110sinωt V的电压源上,求通过电炉的电流。这里,电炉消耗的功率是否仍为300 W?

解:电压源有效值
  U=Um/√2=110 V

当电炉接在220V电源上消耗的功率为300 W,电炉的电阻:
  R=2202/300=161 Ω

电炉接在110V电源上通过的电流:
  I=U/R=110/161=0.68 A

在110V电压下电炉消耗的功率:
  P=I2R=0.682×161=75 W
电炉消耗功率仅为额定功率的四分之一。
 
以上抄录自吉林电气化专科学校 高希和 主编的1987年第一版《电路基础》(根据手抄记录发帖,可能有个别地方不是全部一致的)。总的来说,我承认这本书写得非常好,但有这样的例题,我实在感到不解。理由是:
电炉的电阻是随着温度变化而变化的,它不是理想电阻,不考虑这个问题就拿来给学生学习是非常不合适的。实际中谁不知道,缺电时灯泡是发红的,电阻要小,只有电压达到额定值时才成其为白炽灯。至于电炉,也许就有人体验过电压不足或风过大时电炉丝变成暗红的现象(又例,如果一支电烙铁在有风环境中使用,往往达不到需要的温度),实际电阻肯定要低于额定电压值的电阻。可见,作为熟悉概念学习这个题目表面上并没有什么问题,可是,它也太结合实际了,比采用实际电阻还实际,何况实际电阻也是有温度系数的,如果这个题目将电炉改成电阻,倒还是可以,毕竟“电阻”一词通常指的就是理想电阻。

这个题目的主要问题是前后两个电压比太大,如果220V是额定电压,则110V与它相差太远了,对于很“实际”的电炉来说,计算值和实际值将有较大的差距。只是因为没有条件实验,无法得出比较数据,不知道我们当中是否有人能代为实验一下?
 
不知道这本书是否不在使用,有谁在使用?如果用,建议把它改过来。
 

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沙发
gaohq| | 2007-4-2 23:27 | 只看该作者

我读书时用的是第三版

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板凳
iarybol| | 2007-4-2 23:31 | 只看该作者

看书也得有怀疑精神啊。。


现在国内很多书都是这种情况,写的不够严谨。理论抄来抄去也就罢了,实例也抄来抄去的。。

我就在一本书上看到过介绍一个全波检波电路的分析有错误,感觉不对,就又找其它同类书来对照——还真有分析正确的,不过还是有好几个分析跟头一本看到的一摸一样。。想起来就上火。。

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地板
iC921|  楼主 | 2007-4-2 23:40 | 只看该作者

吃惊,回得好快,谢谢你们!!

发现教材有问题我看最好提出来,帖出来,不要让那些不切实际的题目遗害学生,咱们中国人不能死读书,作为工程师或工程技术人员,应当多挑一些这种毛病!

-----
gaohq 发表于 2007-4-2 23:27 模拟技术 ←返回版面    

2楼: 我读书时用的是第三版 

>>麻烦查一查是否还有这样的内容。

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5
木头东瓜| | 2007-4-3 08:05 | 只看该作者

俺读书的时候用的土特教材

不晓得在哪里抄来的
俺也就不翻也罢
嘿嘿

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6
maychang| | 2007-4-3 08:51 | 只看该作者

这个例题还是比较切合实际的

“只是因为没有条件实验,无法得出比较数据,不知道我们当中是否有人能代为实验一下?”

普通电炉的发热体,材料是镍铬合金或铁镍铝合金,这两种材料的电阻温度系数都比较小,不像纯金属那么大。
常见的金属材料,如铁、铜、铝,包括白炽灯里的钨丝,其电阻温度系数都接近于每度千分之四,而电炉炉丝材料的温度系数只有每度万分之几。另外,电炉的工作温度也比白炽灯低得多,温度变化比较小,所以电炉的电阻变化不太大,不像白炽灯,常温下的电阻只有工作温度下的电阻的几分之一。
要实验很容易。烙铁大家手边都有,常温下用万用表测量烙铁的电阻,接上电源让烙铁烧热,拔下来立即再用万用表测量烙铁热态时的电阻,即可知道电阻变化了多少。

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7
sheepyang| | 2007-4-3 09:03 | 只看该作者

晕,最怕AC拉

没看出差别来。
一会220,一会110. U^2/R,可不就是4倍的关系么。
电阻有温度系数,但一般的量级应该是3000~4000ppm/C.(1度变化千分之3-4).
不知道温度相差多少。以100C为例,则变化30~40%,差别还是很大的。
实际金属电阻温度系数变化很复杂,还有象康铜锰铜这些温度系数很小用作热电耦的材料,约20ppm/C吧,如果用这个做电热丝,上面的计算是没问题的,但是成本不低。:)

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8
maychang| | 2007-4-3 12:08 | 只看该作者

回 sheepyang

康铜锰铜很少用作电热丝,倒不是因为成本高(镍铬丝更贵),主要还是不耐高温。

另外,热电偶并不要求电阻温度系数小,常用的热电偶如铂铑、钨铼等等都是纯金属,温度系数并不小。即使是康铜,与其配合的金属常用铁等,也是纯金属,电阻温度系数也不小。

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9
fiann| | 2007-4-3 15:54 | 只看该作者

lz好眼力

学习了

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10
尤新亮| | 2007-4-3 17:36 | 只看该作者

这里面有两个问题

1.如果题目是在原理基础部分讲到的,其目的旨在于说明P=U×U/R公式的运用,
  远未进入"电阻值都是变化的"的讲述阶段.
2.电炉丝阻值虽然变化,但难与灯泡相比.粗略讲,前者近似阻值不变,而后者近似认为电流不变.

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11
杨真人| | 2007-4-3 19:46 | 只看该作者

灯泡...

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12
iC921|  楼主 | 2007-4-3 23:54 | 只看该作者

刚才忙了一晚上

弄个小玩意,……我也是想用灯泡做个试验。看看到底有多少差异。
-------
关于电阻随温度变化的问题,中学就应该有。也许现在的小学也有了越红越亮温度越高的概念了。

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13
HWM| | 2007-4-4 16:56 | 只看该作者

在没有详细数据的前提下,只能采用近似。

这也是技术的一种基本方法。在线路设计中有很多地方是用近似模型或算法的,关键看其误差是否在允许的范围内。

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14
xzl| | 2007-4-5 13:20 | 只看该作者

iC921

书中将电炉当做一个理想的电阻来用的.

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15
wo07102329| | 2007-4-5 16:04 | 只看该作者

循序渐进

我觉得这是知识的,推进。
像这样的一个问题,你在小学时肯定是提不出来的
为什么现在你会提出来呢
主要是因为你学习的东西多了,经验丰富了
小时候没有学到这些东西
反过来也就是小学学校没有交这些东西
maybe这个些东西是初级阶段的只是

PS:你现在看小学或者中学的课本,不严谨的东西太多啦。
也不能像3楼和4楼说的那样,中国的东西不好怎么能交出大家呢!

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16
maychang| | 2007-4-5 17:43 | 只看该作者

电炉能不能当成固定不变的电阻,看具体情况

同时也要看学生学过多少知识。
导体的电阻随温度变化,中学里就讲过。那么在温度有变化时,就应该考虑到电阻是否有变化。无论是研究还是开发,这是基本的思想方法之一。
这本书《电路基础》显然是中学物理课之后的课程,应该考虑到学生学过电阻的温度系数,所以出例题时,应该加以说明。
至于现在的中小学课本有多少不严谨的地方甚至错误的地方,就别再说了。

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17
HWM| | 2007-4-5 17:52 | 只看该作者

15楼:你是哪国人啊

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18
maychang| | 2007-4-5 18:06 | 只看该作者

刚才实际测了一下

30W电烙铁,冷态1718欧姆,充分烧热后(交流电压225V)测量为1768欧姆。变化不到3%。
白炽灯电阻以前测过,冷态与热态电阻差10倍以上,约12-13倍。溴钨灯比普通白炽灯差得更大一些。

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19
杨真人| | 2007-4-6 08:09 | 只看该作者

电炉跟灯泡不一样。

灯泡有隔氧结构,电炉没有。
灯泡可以在白炽状态下工作,电炉不能。
...

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20
sheepyang| | 2007-4-6 15:05 | 只看该作者

还是简单点好

考虑太多就要头晕。
电炉这东西在空气中烧,本身还会氧化。
时间长了由于各部分可能是氧化的程度不同吧,
在电阻最大的地方容易烧断。经常我就拿螺丝刀(注意触电)
点一下,重新连上又可以用拉。反正到最后是到处有断点,
最后电炉就报销了,当然报销还是要一定时间的。

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