急啊!!高中物理题,求详细解答

有一交变电压的变化规律为u=311sin314t V,若将一辉光电压是220V的氖管街上此交变电压,则在1s内氖管发光时间是多少?求详细解答,我看答案没会啊
2026年09月26日 13:19
有2个网友回答
网友(1):

交变电压的规律可写成 u=311sin314t V=220*(根号2)*sin(100*π t) V
容易看出,这个交流电的频率是 f =50 Hz,周期是 T=0.02秒
所以在1秒的时间内,共有 50个周期。
先算在 1 个周期的时间内,有多少时间是管子发光的。
在一个周期内,有两段相等的时间是电压瞬时值大于等于220V使管子发光的。
现讨论在半个周期内的发光时间。
由 u=220*(根号2)*sin(100*π t) V ,令 u=220 V
得 sin(100*π t)=(根号2)/ 2
在半个周期内(即 100*π t 在0到π),可得 100*π t=π / 4,或 100*π t=3π / 4
对应的时刻是 t1=1 / 400 秒,t2=3 / 400 秒
即在半个周期内,能发光的时间是 t2-t1=(3 / 400)-(1 / 400)=1 / 200 秒
在一个周期内的发光时间就是 2*(t2-t1)=1 / 100 秒
可见,在1秒的时间内,发光时间共有 t总=50*(1 / 100)=0.5秒

网友(2):

依题可知,在电压大于等于220v时发光,即311sin314tv大于等于220时满足,在一个周期内,即360度内,使sin314t的绝对值大于等于二分之根号二,即314t大于45度小于135度或大于225度小于315度,得到在一半周期的时间里氖管发光,所以是0.5s