25 Enèji elektrik - pwoblèm ak solisyon
1. Yo itilize yon lanp elektrik 220 V – 5 A pandan 30 minit. Konbyen enèji li bezwen?
Solisyon:
Vòltaj (V) = 220 Vòlt
Kouran elektrik (I) = 5 Ampè
Tan (t) = 30 minit = 30 x 60 segonn = 1800 segonn
Enèji elektrik (P):
P = VI = (220 Volt)(5 Ampere) = 1100 Volt Ampere = 1100 Watt = 1100 Joule/segonn
Enèji elektrik = Pwisans elektrik x tan = (1100 Joule/segond)(1800 segond)
Enèji elektrik = 1,980,000 Joules = 1,980 kiloJoules
2. Yo itilize yon fè soude 220 V – 60 W pandan 4 minit. Konbyen enèji li bezwen?
Li te ye:
Puisans (P) = 60 Watt = 60 Joules/segond
Vòltaj (V) = 220 Vòlt
Tan (t) = 4 minit = 4 x 60 segonn = 240 segonn
Rechèch: Enèji elektrik
Solisyon:
220 Volt – 60 Watt vle di soudi elektrik la fonksyone byen si diferans potansyèl la oswa vòltaj la se 220 vòlt epi li gen yon puisans 60 Watt = 60 Joules/segond, sa vle di soudi elektrik la itilize enèji 60 Joules pa segonn.
Enèji elektrik = puisans elektrik x entèval tan = (60 Joules/segond)(240 segonn) = 14,400 Joules.
3. Enèji fè a itilize pandan 1 minit se 33 kJ, nan yon vòltaj 220 vòlt. Ki gwosè kouran ki nan fè a?
Li te ye:
Entèval tan (t) = 1 minit = 60 segonn
Enèji (W) = 33 kiloJoul = 33,000 Joul
Vòltaj (V) = 220 Vòlt
Rechèch: Kouran elektrik (I)
Solisyon:
Enèji elektrik se enèji elektrik ki itilize pandan yon sèten entèval tan.
P = W / t = 33,000 Joules / 60 segonn
P = 550 Watt
Kouran elektrik:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Ampè
4. Yon moun gade televizyon an mwayèn 6 èdtan pa jou. Televizyon an konekte ak yon vòltaj 220 Volt, sa ki fè kouran elektrik ki pase nan televizyon an se 0.5 Ampè. Si konpayi elektrisite a chaje $0.092 pou chak kWh, alò pri pou itilize enèji elektrik pou televizyon pandan 1 mwa (30 jou) se...
Li te ye:
Entèval tan = 6 èdtan x 30 = 180 èdtan
Vòltaj (V) = 220 Vòlt
Kouran elektrik (I) = 0.5 Ampè
Rechèch: Pri a pa mwa
Solisyon:
Pouvwa televizyon an:
P = VI = (220 Volt)(0.5 Ampere) = 110 Volt Ampere = 110 Watt
Enèji elektrik = puisans elektrik x entèval tan
Enèji elektrik televizyon an = 110 Watt x 180 èdtan = 19800 Watt èdtan = 19.8 kilo Watt èdtan = 19.8 kilo Watt èdtan = 19.8 kWh
Pri pou itilize enèji elektrik pou televizyon pandan 1 mwa:
19.8 kWh x $0.092/kWh = $1.8216
5. Nan yon kay gen 4 lanp 20 Watt, 2 lanp 10 Watt, 3 lanp 40 Watt, yo itilize 5 èdtan chak jou. Si konpayi elektrisite a chaje 0.092 pou chak kWh, alò pri pou itilize enèji elektrik pandan 1 mwa (30 jou) se ….
Li te ye:
4 lanp 20 Watt = 4 x 20 Watt = 80 Watt
2 lanp 10 Watt = 2 x 10 Watt = 20 Watt
3 lanp 40 Watt = 3 x 40 Watt = 120 Watt
Puisans total (W) = 80 Watt + 20 Watt + 120 Watt = 220 Watt
Entèval tan (t) = 5 èdtan x 30 = 150 èdtan
Mwen vle: Pri pou itilize enèji elektrik pandan 1 mwa (30 jou)
Solisyon:
Enèji elektrik = puisans elektrik x entèval tan = 220 Watt x 150 èdtan = 33,000 Watt èdtan = 33 kilo Watt èdtan = 33 kilo Watt èdtan = 33 kWh
Pri pou itilize enèji elektrik pandan 1 mwa (30 jou)
(33 kWh)(0.092/kWh) = $3.036
6. Yon sikwi gen yon rezistans \(5\Omega\) ak yon kouran \(2A\). Jwenn puisans elektrik la.
Solisyon: (P = IV = 2A × 5Ω = 10W)
7. Yon pil \(10V\) konekte ak yon rezistans \(2\Omega\). Kalkile kouran an.
Solisyon: (I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A)
8. Yon anpoul ki gen yon kouran \(60W\) fonksyone ak yon kouran \(120V\). Jwenn rezistans lan.
Solisyon: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\Omega)
9. Kalkile enèji yon anpoul \(100W\) konsome nan \(2\) èdtan.
Solisyon: (E = Pt = 100W × 2h = 200Wh = 0.2kWh)
10. Yon kondansateur \(20\mu F\) chaje a \(50V\). Jwenn enèji ki estoke a.
Solisyon: (E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25mJ)
11. Detèmine kouran an nan yon enduktè \(10mH\) lè vitès chanjman kouran an se \(5A/s\).
Solisyon: (V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50mV)
12. Jwenn pèt puisans nan yon liy transmisyon ki gen yon rezistans \(8\Omega\) ak yon kouran \(3A\).
Solisyon: (P = I^2R = 3^2 \times 8\Omega = 72W)
13. Yon transfòmatè gen yon vòltaj prensipal \(120V\) ak yon vòltaj segondè \(240V\). Si kouran prensipal la se \(2A\), jwenn kouran segondè a.
Solisyon: Kouran segondè = \( \frac{{\text{{Vòltaj prensipal}}}}{{\text{{Vòltaj segondè}}}} \times \text{{Kouran prensipal}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. Kalkile reyaktans yon enduktè \(50Hz\), \(0.2H\).
Solisyon: \(
15. Jwenn kapasitans total twa kondansateur \(10\mu F\) ki konekte an seri.
Solisyon: \( \frac{1}{{C_{\text{{total}}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{total}}} = \frac{10}{3} \mu F \anviwon 3.33\mu F \)
16. Yon superkondansateur \(0.1F\) chaje a \(5V\). Jwenn enèji ki estoke a.
Solisyon: (E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J)
17. Kalkile faktè puisans yon sikwi ki gen yon puisans reyèl \(60W\) ak yon puisans aparan \(75VA\).
Solisyon: Faktè puisans = \( \frac{{\text{{Puisans reyèl}}}}{{\text{{Puisans aparan}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \approx 0.8 \)
18. Jwenn rezistans ekivalan de rezistans \(4\Omega\) an paralèl.
Solisyon: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)
19. Detèmine enpedans yon sikwi ki gen yon rezistans \(5\Omega\) ak yon reyaktans \(12\Omega\).
Solisyon: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \anviwon 13.34\Omega \)
15. Kalkile valè RMS yon vòltaj sinisoyidal ki gen yon valè pik \(120V\).
Solisyon: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}}{\sqrt{2}} \anviwon 84.85V \)
16. Jwenn puisans ki disipe nan yon rezistans \(5\Omega\) ak yon kouran \(4A\).
Solisyon: (P = I^2R = 4^2 \times 5\Omega = 80W)
17. Kalkile frekans yon enduktè \(25mH\) ki gen yon reyaktans \(50\Omega\).
Solisyon: (f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \anviwon 31.83Hz)
18. Detèmine kouran an nan yon rezistans \(20\Omega\) ak yon alimantasyon \(100V\).
Solisyon: (I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A)
19. Jwenn enduktans total de enduktè \(10mH\) ki konekte an paralèl.
Solisyon: \( \frac{1}{{L_{\text{{total}}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{total}}} = 5mH \)
20. Kalkile enèji yon fè \(1500W\) ki itilize pandan \(0.5\) èdtan konsome.
Solisyon: (E = Pt = 1500W × 0.5h = 750Wh = 0.75kWh)
