Elektrienergia – probleemid ja lahendused

28 Elektrienergia – probleemid ja lahendused

1. Arvutage elektrivool 10-vatise lambi kohta, mis on mõeldud 12 voldi jaoks.

Tuntud:

võim (P) = 10 vatti

Pinge (V) = 220 volti

Otsitakse: Elektrivool

lahendus:

Lambi võimsus = 10 vatti = 10 džauli sekundis

Allolev võrrand näitab elektrilise võimsuse (P) ja elektriline potentsiaal (V) ja elektrivool (I), mis on esitatud allolevas valemis:

P = VI

Elektrivool:

I = P / V = ​​​​10 / 220 = 1/22 = 0.045 amprit

2. Arvutage elektrienergia vastavalt allolevale elektriskeemile.

Tuntud:

takisti 1 (R₁) = 6 Ω

Takisti 2 (R₂) = 6 Ω

Elektriline pinge (V) = 24 volti

Otsitakse: Elektrienergia

lahendus:

Ekvivalenttakisti:

R₁ ja R₂ on ühendatud järjestikku. Ekvivalenttakisti:

R = R₁ + R₂ = 6 Ω + 6 Ω = 12 Ω

Elektrivool:

I = V/R = 24/12 = 2 amprit

Elektrienergia:

P = VI = (24)(2) = 48 vatti = 48 džauli sekundis

3. Arvutage 150 voldi jaoks mõeldud 3-kilovatise mooduli elektrivoolu tugevus.

Tuntud:

Elektrivõimsus (P) = 3 kilovatti = 3000 vatti

Elektriline pinge (V) = 150 volti

Otsitakse: Elektrivool (I)

lahendus:

Elektrivõimsuse (P), elektripotentsiaali (V) ja elektrivoolu (I) vaheline seos on esitatud järgmises valemis:

P = VI

Elektrivool:

I = P / V

I = 3000 vatti / 150 volti

I = 20 amprit

4. Arvutage 10 Ω takisti võimsus voolutugevusega 5 Ω.
Lahendus: \(P = I^2 R = 5^2 \x 10 = 250\,W \)

5. Määrake \(12\,V\) ja \(4\,\Omega\) takistusega vooluahela võimsus.
Lahendus: \(P = \frac{V^2}{R} = \frac{12^2}{4} = 36\,W \)

6. 60 W pirn põleb 3 tundi. Arvuta tarbitud energia.
Lahendus: (E = Pt = 60 korda 3 = 180, Wh = 0.18, kWh)

7. Arvutage 200 W seadme voolutugevus 100 V toitepingel.
Lahendus: \(I = \frac{P}{V} = \frac{200}{100} = 2\,A \)

8. Leidke küttekeha takistus, mis tarbib 1200 W voolutugevusel 240 V.
Lahendus: \(R = \frac{V^2}{P} = \frac{240^2}{1200} = 48\,\Omega \)

9. 9 V patarei on ühendatud 3 Omega takistiga. Leia hajuv võimsus.
Lahendus: \(P = \frac{V^2}{R} = \frac{9^2}{3} = 27\,W \)

10. Arvutage \(10\,\Omega\) takisti võimsus \(100\,V\) toitepingega.
Lahendus: \(P = \frac{V^2}{R} = \frac{100^2}{10} = 1000\,W \)

11. Määrake pinge, mis on vajalik 50 W hajutamiseks 10 Omega takistis.
Lahendus: \(V = \sqrt{PR} = \sqrt{50 \times 10} = 22.36\,V \)

12. Mootor tarbib 1500 W ja töötab 4 tundi. Leia tarbitud energia.
Lahendus: (E = Pt = 1500 korda 4 = 6000, Wh = 6, kWh)

13. Leia 240 V toiteploki voolutugevus, kui võimsus on 1200 W.
Lahendus: \(I = \frac{P}{V} = \frac{1200}{240} = 5\,A \)

14. Arvutage 100 W võimsusega lambipirni takistus, mis töötab 200 V voolutugevusel.
Lahendus: \(R = \frac{V^2}{P} = \frac{200^2}{100} = 400\,\Omega \)

15. Määrake võimsus \(3\,A\) vooluahelas, millel on \(15\,\Omega\) takisti.
Lahendus: \(P = I^2 R = 3^2 \x 15 = 135\,W \)

16. Arvutage pinge, mis on vajalik 100 W hajutamiseks 20 Omega takistis.
Lahendus: \(V = \sqrt{PR} = \sqrt{100 \times 20} = 44.72\,V \)

17. Leia 300 W ventilaatori energiatarve, kui ventilaator töötab 2 tundi.
Lahendus: (E = Pt = 300 korda 2 = 600, Wh = 0.6, kWh)

18. Arvutage voolutugevus vooluahelas, mille võimsus on 1000 W ja pinge 250 V.
Lahendus: \(I = \frac{P}{V} = \frac{1000}{250} = 4\,A \)

19. Määrake 400 W rösteri takistus, mis töötab 100 V pingel.
Lahendus: \(R = \frac{V^2}{P} = \frac{100^2}{400} = 25\,\Omega \)

20. Leidke võimsus 20 V pinge korral üle 5 Omega takisti.
Lahendus: \(P = \frac{V^2}{R} = \frac{20^2}{5} = 80\,W \)

21. Arvutage pinge, mis on vajalik 200 W voolu andmiseks 25 Omega takistile.
Lahendus: \(V = \sqrt{PR} = \sqrt{200 \times 25} = 50\,V \)

22. Määrake 500 W masina energiatarve, kui masin töötab 5 tundi.
Lahendus: (E = Pt = 500 korda 5 = 2500, Wh = 2.5, kWh)

23. Leidke voolutugevus 60 W lambipirnile, mis töötab 120 V pingel.
Lahendus: \(I = \frac{P}{V} = \frac{60}{120} = 0.5\,A \)

24. Arvutage 20 V voolutugevusega 40 W lambi takistus.
Lahendus: \(R = \frac{V^2}{P} = \frac{20^2}{40} = 10\,\Omega \)

25. Määrake võimsus \(5\,A\) vooluahelas, millel on \(12\,\Omega\) takisti.
Lahendus: \(P = I^2 R = 5^2 \x 12 = 300\,W \)

26. Arvutage pinge, mis on vajalik 150 W võimsuse edastamiseks 15 Omega takistile.
Lahendus: \(V = \sqrt{PR} = \sqrt{150 \times 15} = 61.24\,V \)

27. Leia 800 W võimsusega konditsioneeri energiatarve, kui see töötab 3 tundi.
Lahendus: (E = Pt = 800 korda 3 = 2400, Wh = 2.4, kWh)

28. Määrake voolutugevus vooluahelas, mille võimsus on 500 W ja pinge 125 V.
Lahendus: \(I = \frac{P}{V} = \frac{500}{125} = 4\,A \)