Question

現(xiàn)在流行的無線市話俗稱“小靈通”，是一種新型的個(gè)人無線接收系統(tǒng)，具有語音清晰、發(fā)射功率低、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、功能多、價(jià)格合理等特點(diǎn)、它的使用使傳統(tǒng)意義上的固定電話不再固定在某個(gè)位置，可在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)自由移動(dòng)使用，并可隨時(shí)隨地接聽、撥打本地和國(guó)內(nèi)、國(guó)際電話．
表1是某一型號(hào)小靈通的部分資料數(shù)據(jù)．若這種小靈通在正常使用情況下，充電一次可使用7d，累計(jì)通話時(shí)間為1.2h，通話時(shí)耗電功率為平均發(fā)射功率的20倍．則：
（1）這部小靈通正常通話時(shí)的工作電流大約多大？
（2）小靈通開機(jī)但不通話時(shí)的狀態(tài)稱為待機(jī)．這部小靈通的待機(jī)電流大約多大？
（3）在沒有充電器的情況下，可用一個(gè)電壓略高于36V的直流電源為小靈通電池臨時(shí)應(yīng)急充電．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，用圖所示的直流電源給這部小靈通的電池充電，并畫出充電的電路圖．

尺寸（長(zhǎng)×高×寬）	約45mm×83 mm×23.5mm
質(zhì)量	約85g
發(fā)射功率	約10mW（平均）
電池	3.6V 580mA?h鋰電池
充電器	輸入：AC220V 50Hz 輸出：DC5.2V 320mA
充電器重	約50g
充電時(shí)間	2.5h～3.5h
連續(xù)待機(jī)時(shí)間	48h～200h

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意求出小靈通正常通話時(shí)的功率，由功率公式P=UI的變形公式I=

P

U

，可求出小靈通通話時(shí)的電流；
（2）銘牌可知小靈通充電器的輸出電壓與電流及充電時(shí)間，由W=UIt可求出一次充電，手機(jī)電池獲得的電能；
求出一次充電后，通話消耗的電能，待機(jī)消耗的電能，求出待機(jī)時(shí)間，由W=UIt的變形公式可求出待機(jī)電流．
（3）直流電源電壓高于電池的充電電壓，用該電源充電，在充電電路中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，使加在電池上的電壓等于電池的充電電壓，在電路中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電流表，以檢測(cè)充電電流，使電流不超過320mA．

解答：解：（1）由小靈通銘牌知，小靈通發(fā)射功率P_發(fā)射=10mW，電池額定電壓U=3.6V；
由題意知小靈通通話的電功率：P_通=20P_發(fā)射=20×10mW=200mW=0.2W；
這部手機(jī)正常通話時(shí)的工作電流：I=

P

U

=

0.2W

3.6V

≈0.0556A=55.6mA．
答：小靈通正常通話時(shí)的工作電流大約為55.6mA．
（2）由小靈通銘牌知，電池電壓為U=3.6V，電池容量Q=It=580mA?h，
這部手機(jī)的電池充電一次獲得的總能量：
W=UIt=3.6V×0.58×3600s=7516.8J；
通話時(shí)間消耗電能W_通=P_通t_通=0.2W×1.2×3600s=864J；
正常使用的情況下待機(jī)7d消耗的電能，W_待=W_總一W_通=7516.8J-864J=6652.8J；
小靈通待機(jī)時(shí)間t_待=7×24h-1.2h=166.8h；
這部小靈通的待機(jī)電流大約為I=

W待

U t待

=

6652.8J

3.6V×166.8×3600s

≈0.003A=3mA．
答：這部小靈通的待機(jī)電流大約為3mA．
（3）直流電源的輸出電壓為3.6V，大于電池的充電電壓，需要串聯(lián)一個(gè)阻值適宜的電阻才能充電．
另外在電路中串聯(lián)一只電流表，觀察充電電流不超過320mA，以免燒壞電池；
讓直流電源的電流從電池正極流入，負(fù)極流出，其電路圖如下圖所示．
故答案為：電路圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道與現(xiàn)實(shí)生活密切聯(lián)系的題目，考查了求小靈通的通話電流、待機(jī)電流、充電電路設(shè)計(jì)等內(nèi)容；認(rèn)真審題，充分理解題意是解題的關(guān)鍵．