题目内容


现在流行的无线市话俗称“小灵通”,是一种新型的个人无线接入系统,具有语音清晰、发射功率低、待机时间长、功能多、价格合理等特点。它的使用使传统意义上的固定电话不再固定在某个位置,可在无线网络覆盖范围内自由移动使用,随时随地接听、拨打本地和国内、国际电话。

表1是某一型号小灵通的部分资料数据。若这种小灵通在正常使用的情况下,充电一次可使用7天,累计通话时间为1.2 h,通话时耗电功率为平均发射功率的20倍。则:

(1)这部小灵通正常通话时的工作电流大约多大?

(2)小灵通开机但不通话时的状态称为待机。这部小灵通的待机电流大约多大?

(3)在没有充电器的情况下,可用一个电压略高于3.6V的直流电源为小灵通电池临时应急充电。请你设计一个方案,用图6所示的直流电源给这部小灵通的电池充电,并画出充电的电路图。

表l

尺寸

(长×高×宽)

约45 mm×83mm×23.5 mm

质量

约85g

发射功率

约10 mW(平均)

电池

3.6V 580mA·h锂电池

充电器

输入:AC220V 50Hz

输出:DC5.2V 320mA

充电器重

约50 g

充电时间

2.5~3.5 h

连续待机时间

48~200 h


(1)手机通话的电功率  P =10mW × 20 = 200mW                   (2分)

根据公式P = UI,可求得这部手机正常通话时的工作电流

I = P/U =200mW/3.6V =55.6mA                                    (2分)

(2)这部手机的电池充电一次获得的总能量W总=3.6V×0.58A×3600S=7516.8(2分)

累计通话时间内消耗的电能

W通=Pt通=200mW×1.2h = 200×10-3W×1.2×3600s=864J             (2分)

正常使用的情况下,待机7天消耗的电能  W待 = W总-W通 = 6652.8J   (1分)

由公式W = Uit 可求得这部手机的待机电流大约为 I待=W待/Ut待

=6652.8J/3.6V(7×24-1.2)×3600s = 3.08mA    (2分)

(3)因为直流电源的输出电压为36V,远大于被充电池的电压,所以需要串联一个阻值适宜的电阻才能充电。另串接一只电流表,观察充电流不超过320mA,以免烧坏电池。(1分)

让直流电源的电流从电池正极流入、负极流出。(1分)

其电路图如答案图4。


练习册系列答案
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频率为300MHz~300GHz的电磁波,它的波长很短,通常称之为微波。微波能沿直线传播,在遇到金属材料时能发生反射;遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料时可以穿透;遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收,并将微波的电磁能量变为内能。

人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率一般为900 MHz/1800 MHz波段。使用手机通话时,微波会对人体产生一种“加热效应”,微波频率越高,人对其能量吸收率就越高,危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。

某种型号GSM手机的主要技术参数表

工作电压

标准配置电池

最长通话时间

最大发射功率

工作频率

4.1 V

670mAh

300min

2 W

900/1800 MHz

请根据这些技术参数和微波的上述特性解决问题                                                                                                                                                      

 (1)手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内,手机的平均功率约为多少?    ’

 (2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施。

 (3)某网站上登载了一则“手机煮鸡蛋”的消息:两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯子里,在鸡蛋两侧各放置一部手机,让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一部手机,并保持通话状态。在实验进行到65 min时,实验人员取出鸡蛋,发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪,并简要说明理由。

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