220V/30Wのはんだごてに抵抗負荷としてダイオードを追加すると、電流と電力が減少するか
この問題を説明するために、220V / 30Wと表示された電気はんだごてを抵抗負荷として使用しました。電気はんだごては基本的に抵抗負荷であり、力率は約cos φ= 1です。したがって、電力P=I x U=0.1084 x 220=23.85Wです。上の図は、ダイオードのない負荷の測定と計算結果を示しています。デジタルマルチメータからAC電流が明確に表示され、AC電圧はAC220Vです。
この時点で、AC電流は62.2MA（62.2/1000=0.0622A）と表示されます。ダイオードを追加した後、AC電圧計は実際にはダイオードによる半波整流後の脈動DC電流を測定するため、AC成分が含まれていることに注意してください。したがって、この時点でAC電圧計は120Vを表示します。電圧条件に関係なく、電流回路の電力Pを計算してみましょう。P=I x U=0.0622 x 220=13.648W。
ダイオードを直列に接続した後の実際の電力をダイオードを接続する前の電力から差し引くと、23.85-13.65=10.2Wになります。つまり、回路内で直列に接続されたダイオードの実際の電力は、ダイオードを直列に接続していない場合の同じ電力の抵抗負荷電力と比較して、10.2W減少します。これは、半波整流ダイオードの0.45 / V式の要件を満たしています。
回路にダイオードを直列に接続した後、デジタルマルチメータを使用してはんだごて負荷のDC電圧を実際に測定しました。この時点で、測定値は98.5Vです。半波整流ダイオードの計算式を使用して、マルチメータの測定誤差を考慮して、次のように計算します。220 / 0.45=99V。
上記に基づいて、理論と実際の測定はどちらもエネルギー保存の法則の公式に準拠しています。この動作状態を利用して、何年も前に、賢い電気修理工がこの原理を電気はんだごての使用に適用しました。その後、電気毛布の温度制御回路もこの原理を温度制御に使用しました。
