25 Elektrik enerjisi – problemlər və həllər
1. 220 V – 5 gərginlikli elektrik lampası 30 dəqiqə ərzində istifadə olunur. Bunun üçün nə qədər enerji tələb olunur?
Həll yolu:
Gərginlik (V) = 220 Volt
Elektrik cərəyanı (I) = 5 Amper
Vaxt (t) = 30 dəqiqə = 30 x 60 saniyə = 1800 saniyə
Elektrik enerjisi (P):
P = VI = (220 Volt) (5 Amper) = 1100 Volt Amper = 1100 Vatt = 1100 Joule/saniyə
Elektrik enerjisi = Elektrik enerjisi x vaxt = (1100 Joul/saniyə)(1800 saniyə)
Elektrik enerjisi = 1,980,000 Coul = 1,980 kiloCoul
2. 220 V – 60 Vt lehimləmə dəmiri 4 dəqiqə ərzində istifadə olunur. Bunun üçün nə qədər enerji tələb olunur.
Məlumdur:
Güc (P) = 60 Vatt = 60 Coul/saniyə
Gərginlik (V) = 220 Volt
Vaxt (t) = 4 dəqiqə = 4 x 60 saniyə = 240 saniyə
Tələb olunur: Elektrik enerjisi
Həll yolu:
220 Volt – 60 Vatt, potensial fərqi və ya gərginliyi 220 volt olduqda və 60 Vatt = 60 Coul/saniyə gücünə malik olduqda elektrik lehiminin yaxşı işlədiyini göstərir, yəni elektrik lehiminin saniyədə 60 Coul enerjisindən istifadə etdiyini göstərir.
Elektrik enerjisi = elektrik enerjisi x zaman intervalı = (60 Coul/saniyə)(240 saniyə) = 14,400 Coul.
3. Ütünün 1 dəqiqə ərzində istifadə etdiyi enerji 220 volt gərginlikdə 33 kJ-dir. Ütüdəki cərəyanın böyüklüyünü müəyyən edin.
Məlumdur:
Zaman intervalı (t) = 1 dəqiqə = 60 saniyə
Enerji (W) = 33 kiloJoule = 33,000 Joul
Gərginlik (V) = 220 Volt
İstənilən: Elektrik cərəyanı (I)
Həll yolu:
Elektrik enerjisi müəyyən bir zaman aralığında istifadə olunan elektrik enerjisidir.
P = W / t = 33,000 Joul / 60 saniyə
P = 550 Vatt
Elektrik cərəyanı:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Amper
4. Kimsə gündə orta hesabla 6 saat televizora baxır. Televizor 220 Volt gərginliyə qoşulub ki, televizordan keçən elektrik cərəyanı 0.5 Amper olsun. Əgər elektrik şirkəti hər kVt/saat üçün 0.092 dollar alırsa, onda 1 ay (30 gün) ərzində televizor üçün elektrik enerjisindən istifadənin dəyəri...
Məlumdur:
Vaxt intervalı = 6 saat x 30 = 180 saat
Gərginlik (V) = 220 Volt
Elektrik cərəyanı (I) = 0.5 Amper
Tələb olunur: Aylıq qiymət
Həll yolu:
Televiziyanın Gücü:
P = VI = (220 Volt) (0.5 Amper) = 110 Volt Amper = 110 Vatt
Elektrik enerjisi = elektrik enerjisi x zaman intervalı
Televizorun elektrik enerjisi = 110 Vatt x 180 saat = 19800 Vatt-saat = 19.8 kilo Vatt-saat = 19.8 kilo Vatt-saat = 19.8 kVt-saat
Televizor üçün 1 ay ərzində elektrik enerjisindən istifadə dəyəri:
19.8 kVt/saat x $0.092/kVt = 1.8216 dollar
5. Bir evdə hər gün 5 saat istifadə olunan 4 ədəd 20 Vattlıq, 2 ədəd 10 Vattlıq və 3 ədəd 40 Vattlıq lampa var. Əgər elektrik şirkətinin hər kVt/saat üçün ödənişi 0.092-dirsə, onda 1 ay (30 gün) ərzində elektrik enerjisindən istifadə dəyəri …-dir.
Məlumdur:
4 lampa 20 Vatt = 4 x 20 Vatt = 80 Vatt
2 lampa 10 Vatt = 2 x 10 Vatt = 20 Vatt
3 lampa 40 Vatt = 3 x 40 Vatt = 120 Vatt
Ümumi güc (Vt) = 80 Vatt + 20 Vatt + 120 Vatt = 220 Vatt
Zaman intervalı (t) = 5 saat x 30 = 150 saat
Tələb olunur: 1 ay (30 gün) ərzində elektrik enerjisindən istifadə dəyəri
Həll yolu:
Elektrik enerjisi = elektrik enerjisi x zaman intervalı = 220 Vatt x 150 saat = 33,000 Vatt-saat = 33 kilo Vatt-saat = 33 kilo Vatt-saat = 33 kVt-saat
1 ay (30 gün) ərzində elektrik enerjisindən istifadə dəyəri
(33 kVt/saat)(0.092/kVt/saat) = $3.036
6. Dövrənin müqaviməti √(5 Omeqa) və cərəyanı √(2 A)-dır. Elektrik gücünü tapın.
Həll yolu: \( P = IV = 2A \5-ə bərabərdir\Omeqa = 10 Vt \)
7. 10V batareya 2Omega rezistoruna qoşulub. Cərəyanı hesablayın.
Həll yolu: \( I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A \)
8. 60 Vt gücündə olan lampa 120 V gərginliklə işləyir. Müqaviməti tapın.
Həll yolu: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\Omeqa \)
9. 100 Vt-lıq lampanın 2 saat ərzində sərf etdiyi enerjini hesablayın.
Həll yolu: \( E = Pt = 100 Vt \dəfə 2 saat = 200 Vt/saat = 0.2 kVt/saat \)
10. 20 mkF kondensator 50V-a yüklənib. Saxlanılan enerjini tapın.
Həll yolu: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25mJ \)
11. Cərəyanın dəyişmə sürəti 5A/s olduqda 10 mH induktorundakı cərəyanı təyin edin.
Həll yolu: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50mV \)
12. Müqaviməti 8 Omeqa/m və cərəyanı 3 A olan ötürmə xəttində güc itkisini tapın.
Həll yolu: \( P = I^2R = 3^2 \vuruş 8\Omeqa = 72W \)
13. Transformatorun birincil gərginliyi 120V, ikincil gərginliyi isə 240V-dur. Əgər birincil cərəyan 2A-dırsa, ikincil cərəyanı tapın.
Həll yolu: İkinci dərəcəli cərəyan = \( \frac{{\text{{İlkin gərginlik}}}}{{\text{{İkinci dərəcəli gərginlik}}}} \times \text{{İlkin cərəyan}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. \(50Hs\), \(0.2H\) induktorun reaktiv müqavimətini hesablayın.
Həll yolu: \(
15. Ardıcıl qoşulmuş üç 10 mkF kondensatorun ümumi tutumunu tapın.
Həll yolu: \( \frac{1}{{C_{\text{{total}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{total}}} = \frac{10}{3} \mu F \approx 3.33\mu F \)
16. 0.1F superkondensator 5V-a yüklənib. Saxlanılan enerjini tapın.
Həll yolu: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)
17. Real gücü 60 Vt və görünən gücü 75 Vt olan dövrənin güc əmsalını hesablayın.
Həll yolu: Güc faktoru = \( \frac{{\text{{Real Güc}}}}{{\text{{Görünən Güc}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \approx 0.8 \)
18. Paralel qoşulmuş iki rezistorun ekvivalent müqavimətini tapın.
Həll yolu: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)
19. Müqaviməti √(5\Omega\) və reaktiv müqaviməti √(12\Omega\) olan dövrənin impedansını təyin edin.
Həll yolu: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \təqribən 13.34\Omega \)
15. Pik dəyəri \(120V\) olan sinusoidal gərginliyin RMS dəyərini hesablayın.
Həll yolu: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{pik}}}}{\sqrt{2}} \approx 84.85V \)
16. Cərəyanı 4A olan rezistorda yayılan gücü tapın.
Həll yolu: \( P = I^2R = 4^2 \vuruş 5\Omeqa = 80W \)
17. Reaksiya müqaviməti 50 Omeqa olan 25 mH induktorunun tezliyini hesablayın.
Həll yolu: \( f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \təxminən 31.83Hz \)
18. 100V gərginlikli rezistorda cərəyanı təyin edin.
Həll yolu: \( I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A \)
19. Paralel qoşulmuş iki (10 mH) induktorun ümumi induktivliyini tapın.
Həll yolu: \( \frac{1}{{L_{\text{{total}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{total}}} = 5mH \)
20. 1500 Vt gücündə ütün 0.5 saat ərzində sərf etdiyi enerjini hesablayın.
Həll yolu: \( E = Pt = 1500 Vt \dəfə 0.5 saat = 750 Vt/saat = 0.75 kVt/saat \)
