问题
选择题
有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50Hz向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60
V,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间为( )2
A.1200秒
B.1500秒
C.2400秒
D.2700秒
答案
由正弦交流电的最大值Um与有效值U的关系得:Um=120
V2
设t=0时交流电的瞬时电压U=0,则交流电的瞬时表达式为:u=120
sin100πt(V)2
画出一个周期内交流电的u-t图象如图r所示,其中阴影部分对应的时间0~t1表示霓虹灯不能发光的时间,根据对称性,一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1
当u=U0=60
V时,由上式得t1=2
s1 600
再由对称性求得一个周期内能发光的时间为:t=T-4t1=
s1 75
由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为:t=
×3600 1 50
s=2400s.1 75
故选:C.