25 Էլեկտրաէներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ
1. 220 Վ – 5 Ա էլեկտրական լամպը օգտագործվում է 30 րոպե։ Որքա՞ն էներգիա է այն պահանջում։
Լուծում.
Լարում (Վ) = 220 Վոլտ
Էլեկտրական հոսանք (I) = 5 Ամպեր
Ժամանակը (t) = 30 րոպե = 30 x 60 վայրկյան = 1800 վայրկյան
Էլեկտրաէներգիա (P):
P = VI = (220 վոլտ) (5 ամպեր) = 1100 վոլտ ամպեր = 1100 վտ = 1100 ջուլ / վայրկյան
Էլեկտրական էներգիա = Էլեկտրական հզորություն x ժամանակ = (1100 Ջոուլ/վայրկյան) (1800 վայրկյան)
Էլեկտրական էներգիա = 1,980,000 Ջոուլ = 1,980 կիլոՋոուլ
2. 220 Վ – 60 Վտ լարման եռակցման արդուկը օգտագործվում է 4 րոպե։ Որքա՞ն էներգիա է այն պահանջում։
Հայտնի է.
Հզորություն (P) = 60 Վատտ = 60 Ջոուլ/վայրկյան
Լարում (Վ) = 220 Վոլտ
Ժամանակը (t) = 4 րոպե = 4 x 60 վայրկյան = 240 վայրկյան
Փնտրվում է։ Էլեկտրաէներգիա
Լուծում.
220 Վոլտ – 60 Վատտ նշանակում է, որ էլեկտրական զոդանյութը լավ է աշխատում, եթե պոտենցիալների տարբերությունը կամ լարումը 220 վոլտ է և ունի 60 Վատտ = 60 Ջոուլ/վայրկյան հզորություն, ինչը նշանակում է, որ էլեկտրական զոդանյութն օգտագործում է 60 Ջոուլի էներգիա վայրկյանում։
Էլեկտրական էներգիա = էլեկտրական հզորություն x ժամանակային միջակայք = (60 Ջոուլ/վայրկյան)(240 վայրկյան) = 14,400 Ջոուլ։
3. Երկաթի կողմից 1 րոպեի ընթացքում օգտագործված էներգիան 33 կՋ է, 220 վոլտ լարման դեպքում։ Որքա՞ն մեծ է երկաթի մեջ հոսանքի ուժը։
Հայտնի է.
Ժամանակային միջակայք (t) = 1 րոպե = 60 վայրկյան
Էներգիա (Վտ) = 33 կիլոՋուլ = 33,000 Ջուլ
Լարում (Վ) = 220 Վոլտ
Ցանկալի է՝ էլեկտրական հոսանք (I)
Լուծում.
Էլեկտրաէներգիան որոշակի ժամանակահատվածում օգտագործվող էլեկտրական էներգիան է։
P = W / t = 33,000 Ջոուլ / 60 վայրկյան
P = 550 Վատտ
Էլեկտրական հոսանք:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Ամպեր
4. Մեկը օրական միջինում հեռուստացույց է դիտում 6 ժամ։ Հեռուստացույցը միացված է 220 վոլտ լարման, այնպես որ հեռուստացույցով անցնող էլեկտրական հոսանքը կազմում է 0.5 ամպեր։ Եթե էլեկտրաէներգիայի ընկերությունը գանձում է 0.092 դոլար մեկ կՎտժ-ի համար, ապա հեռուստացույցի համար էլեկտրաէներգիայի օգտագործման արժեքը 1 ամսվա (30 օրվա) ընթացքում կազմում է…
Հայտնի է.
Ժամանակային միջակայք = 6 ժամ x 30 = 180 ժամ
Լարում (Վ) = 220 Վոլտ
Էլեկտրական հոսանք (I) = 0.5 Ամպեր
Ցանկալի է՝ ամսական արժեքը
Լուծում.
Հեռուստատեսության հզորությունը.
P = VI = (220 վոլտ) (0.5 ամպեր) = 110 վոլտ ամպեր = 110 վտ
Էլեկտրական էներգիա = էլեկտրական հզորություն x ժամանակային միջակայք
Հեռուստացույցի էլեկտրական էներգիան = 110 Վատտ x 180 ժամ = 19800 Վատտ ժամ = 19.8 կիլո Վատտ ժամ = 19.8 կիլո Վատտ ժամ = 19.8 կՎտժ
Հեռուստատեսության համար էլեկտրաէներգիայի օգտագործման արժեքը 1 ամսվա ընթացքում.
19.8 կՎտժ x 0.092 դոլար/կՎտժ = 1.8216 դոլար
5. Տանը կան 4 լամպ՝ 20 Վատտ հզորությամբ, 2 լամպ՝ 10 Վատտ հզորությամբ, 3 լամպ՝ 40 Վատտ հզորությամբ, որոնք օգտագործվում են օրական 5 ժամ: Եթե էլեկտրաէներգիայի ընկերության վճարը կազմում է 0.092 կՎտ/ժ, ապա էլեկտրաէներգիայի օգտագործման արժեքը 1 ամսվա (30 օրվա) համար կազմում է …:
Հայտնի է.
4 լամպ 20 Վատտ = 4 x 20 Վատտ = 80 Վատտ
2 լամպ 10 Վատտ = 2 x 10 Վատտ = 20 Վատտ
3 լամպ 40 Վատտ = 3 x 40 Վատտ = 120 Վատտ
Ընդհանուր հզորություն (Վտ) = 80 Վատտ + 20 Վատտ + 120 Վատտ = 220 Վատտ
Ժամանակային միջակայք (t) = 5 ժամ x 30 = 150 ժամ
Փնտրվում է էլեկտրաէներգիայի օգտագործման արժեքը 1 ամսվա (30 օրվա) համար։
Լուծում.
Էլեկտրական էներգիա = էլեկտրական հզորություն x ժամանակային միջակայք = 220 Վատտ x 150 ժամ = 33,000 Վատտ ժամ = 33 կիլո Վատտ ժամ = 33 կիլո Վատտ ժամ = 33 կՎտժ
Էլեկտրաէներգիայի օգտագործման արժեքը 1 ամսվա (30 օրվա) համար
(33 կՎտժ)(0.092/կՎտժ) = $3.036
6. Շղթան ունի \(5\Omega\) դիմադրություն և \(2A\ հոսանք։ Գտեք էլեկտրական հզորությունը։
Լուծում՝ \( P = IV = 2A \x 5\Omega = 10W \)
7. \(10V\) մարտկոցը միացված է \(2\Omega\) դիմադրությանը։ Հաշվարկեք հոսանքի ուժը։
Լուծում՝ I = V(R) = 10V(2Omega)
8. \(60 Վտ\) հզորությամբ լամպը աշխատում է \(120 Վ\) սնուցմամբ։ Գտեք դիմադրությունը։
Լուծում՝ R = V^2}{P = 120^2}{60 = 240Omega)
9. Հաշվարկեք \(100 Վտ\) լամպի կողմից \(2\) ժամում սպառված էներգիան։
Լուծում՝ \( E = Pt = 100 Վտ \times 2ժ = 200 Վտժ = 0.2 կՎտժ \)
10. \(20 մկՖ\) կոնդենսատորը լիցքավորված է \(50 Վ\) հզորությամբ։ Գտեք կուտակված էներգիան։
Լուծում՝ (E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25 մՋ)
11. Որոշեք հոսանքը \(10 մՀ\) ինդուկտորում, երբ հոսանքի փոփոխության արագությունը \(5 Ա/վ\) է։
Լուծում՝ \( V = L\frac{di}{dt} = 10 x 10^{-3}H x 5A/s = 50mV \)
12. Գտեք հզորության կորուստը \(8\Omega\) դիմադրություն և \(3A\) հոսանք ունեցող փոխանցման գծում։
Լուծում՝ \( P = I^2R = 3^2 \times 8 \Omega = 72W \)
13. Տրանսֆորմատորի առաջնային լարումը \(120 Վ\) է, իսկ երկրորդային լարումը՝ \(240 Վ\): Եթե առաջնային հոսանքը \(2 Ա\) է, գտեք երկրորդային հոսանքը:
Լուծում. Երկրորդային հոսանք = \( \frac{{\text{{Առաջնային լարում}}}}{{\text{{Երկրորդային լարում}}}} \times \text{{Առաջնային հոսանք}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. Հաշվարկեք \(50Hz\), \(0.2H\) ինդուկտորի ռեակտիվությունը։
Լուծում՝ \(
15. Գտեք հաջորդաբար միացված երեք \(10\μF\) կոնդենսատորների ընդհանուր տարողունակությունը։
Լուծում՝ \( \frac{1}{{C_{\text{{ընդհանուր}}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{ընդհանուր}}} = \frac{10}{3} \մկ F \մոտավորապես 3.33\մկ F \)
16. \(0.1F\) գերկոնդենսատորը լիցքավորված է \(5V\): Գտեք կուտակված էներգիան:
Լուծում՝ \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)
17. Հաշվարկեք \(60 Վտ\) իրական հզորությամբ և \(75 ՎԱ\) ակնհայտ հզորությամբ շղթայի հզորության գործակիցը։
Լուծում. Հզորության գործակից = \( \frac{{\text{{Իրական հզորություն}}}}{{\text{{Ակնհայտ հզորություն}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \approx 0.8 \)
18. Գտեք զուգահեռ միացված երկու \(4\Omega\) դիմադրությունների համարժեք դիմադրությունը։
Լուծում՝ \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Օմեգա \)
19. Որոշեք \(5\Omega\) դիմադրություն և \(12\Omega\) ռեակտիվություն ունեցող շղթայի իմպեդանսը։
Լուծում՝ \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \մոտավորապես 13.34\Օմեգա \)
15. Հաշվարկեք սինուսոիդալ լարման RMS արժեքը \(120V\) գագաթնակետային արժեքով։
Լուծում՝ \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}}{\sqrt{2}} \approx 84.85V \)
16. Գտեք \(5\Omega\) դիմադրության մեջ ցրված հզորությունը \(4A\) հոսանքով։
Լուծում՝ \( P = I^2R = 4^2 \times 5 \Omega = 80W \)
17. Հաշվարկեք \(25 մՀ\) ինդուկտորի հաճախականությունը \(50\Օմեգա\) ռեակտիվությամբ։
Լուծում՝ f = X_L}{2pi L = 50}{2pi x 25 x 10^{-3}}} մոտավորապես 31.83 Հց)
18. Որոշեք հոսանքը \(20\Omega\) դիմադրության մեջ, որն ունի \(100V\) սնուցում։
Լուծում՝ I = V(R) = 100V(20Omega)
19. Գտեք զուգահեռ միացված երկու \(10 մՀ\) ինդուկտորների լրիվ ինդուկտիվությունը։
Լուծում՝ \( \frac{1}{{L_{\text{{ընդհանուր}}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{ընդհանուր}}} = 5 մՀ \)
20. Հաշվարկեք \(1500 Վտ\) երկաթի կողմից \(0.5\) ժամվա ընթացքում սպառված էներգիան։
Լուծում՝ \( E = Pt = 1500 Վտ \times 0.5ժ = 750 Վտժ = 0.75 կՎտժ \)
