Kann das Hinzufügen einer Diode zu einem 220V/30W Lötkolben als ohmsche Last Strom und Leistung reduzieren?
Um das Problem zu veranschaulichen, habe ich einen elektrischen Lötkolben mit der Bezeichnung 220 V/30 W als ohmsche Last verwendet. Ein elektrischer Lötkolben ist grundsätzlich eine ohmsche Last mit einem Leistungsfaktor von ungefähr cos φ= 1. Daher beträgt die Leistung P=I x U=0.1084 x 220=23.85W. Die obige Abbildung zeigt die Mess- und Berechnungsergebnisse einer Last ohne Diode. Der Wechselstrom ist auf dem Digitalmultimeter deutlich zu erkennen und die Wechselspannung beträgt AC220 V.
An diesem Punkt wird der Wechselstrom als 62,2 MA (62,2/1000=0.0622 A) angezeigt. Es ist zu beachten, dass das Wechselstromvoltmeter nach dem Hinzufügen einer Diode tatsächlich den pulsierenden Gleichstrom nach der Halbwellengleichrichtung durch die Diode misst, die Wechselstromkomponenten enthält. Daher zeigt das Wechselstromvoltmeter an diesem Punkt 120 V an. Berechnen wir die Leistung P im Stromkreis unabhängig von seinem Spannungszustand. P=I x U=0.0622 x 220=13.648 W.
Subtrahieren Sie die tatsächliche Leistung nach dem Reihenschalten der Dioden von der Leistung vor dem Anschließen der Dioden, die 23.85-13.65=10.2W beträgt. Das heißt, die tatsächliche Leistung einer in Reihe geschalteten Diode im Schaltkreis ist um 10.2W geringer als die ohmsche Lastleistung derselben Leistung ohne in Reihe geschaltete Diode. Dies erfüllt die Anforderungen der Formel 0,45/V für Halbwellengleichrichterdioden.
Nachdem ich die Dioden in Reihe im Schaltkreis angeschlossen hatte, habe ich mit einem Digitalmultimeter die Gleichspannung der Lötkolbenlast gemessen. An diesem Punkt beträgt die Messung 98,5 V. Berechnen Sie mit der Berechnungsformel für Halbwellengleichrichterdioden wie folgt: 220/0.45=99 V, wobei der Messfehler des Multimeters zu berücksichtigen ist.
Basierend auf dem oben Gesagten entsprechen sowohl theoretische als auch praktische Messungen der Formel des Energieerhaltungssatzes. Clevere Elektriker haben sich diesen Arbeitszustand zunutze gemacht und dieses Prinzip vor vielen Jahren auf die Verwendung von elektrischen Lötkolben angewendet. Später wurde dieses Prinzip auch für die Temperaturregelung von Heizdecken verwendet.
