25 Enerjiya Elektrîkê - pirsgirêk û çareserî
1. Lampeyek elektrîkê ya 220 V – 5 A ji bo 30 deqîqeyan tê bikar anîn. Çiqas enerjiyê hewce dike?
Areserî:
Voltaja (V) = 220 Volt
Herika elektrîkê (I) = 5 Amper
Dem (t) = 30 deqe = 30 x 60 saniye = 1800 saniye
Hêza Elektrîkê (P):
P = VI = (220 Volt) (5 Amper) = 1100 Volt Amper = 1100 Watt = 1100 Joule/çirk
Enerjiya elektrîkê = Hêza elektrîkê x dem = (1100 Joule/saniye)(1800 saniye)
Enerjiya elektrîkê = 1,980,000 Joule = 1,980 kîloJoule
2. Hesinê lehimkirinê yê 220 V – 60 W ji bo 4 deqeyan tê bikaranîn. Çiqas enerjiyê hewce dike?
Tê zanîn:
Hêz (P) = 60 Watt = 60 Joules/saniye
Voltaja (V) = 220 Volt
Dem (t) = 4 deqe = 4 x 60 saniye = 240 saniye
Pêdivî ye: Hêza Elektrîkê
Areserî:
220 Volt – 60 Watt tê vê wateyê ku lehimkera elektrîkê baş dixebite ger cudahiya potansiyel an voltaja 220 volt be û hêza wê 60 Watt = 60 Joules/saniye be, ev tê vê wateyê ku lehimkera elektrîkê enerjiya 60 Joules di saniyeyê de bikar tîne.
Enerjiya elektrîkê = hêza elektrîkê x navbera demê = (60 Joule/saniye)(240 saniye) = 14,400 Joule.
3. Enerjiya ku ji hêla hesin ve di 1 deqîqeyê de tê bikar anîn 33 kJ ye, di voltaja 220 volt de. Herikîna di hesin de çiqas mezin e.
Tê zanîn:
Navbera demê (t) = 1 xulek = 60 saniye
Enerjî (W) = 33 kiloJul = 33,000 Joul
Voltaja (V) = 220 Volt
Tê xwestin: Herika elektrîkê (I)
Areserî:
Hêza elektrîkê ew enerjiya elektrîkê ye ku di demek diyarkirî de tê bikar anîn.
P = W / t = 33,000 Joule / 60 saniye
P = 550 Watt
Herika elektrîkê:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Amper
4. Kesek rojê bi navînî 6 saetan TV temaşe dike. TV bi voltaja 220 Volt ve girêdayî ye, ji ber vê yekê herikîna elektrîkê ya ku di TV-yê re derbas dibe 0.5 Amper e. Ger pargîdaniya elektrîkê ji bo her kWh 0.092 dolar bistîne, wê hingê lêçûna karanîna enerjiya elektrîkê ji bo TV-yê ji bo 1 mehê (30 rojan)…
Tê zanîn:
Navbera demê = 6 saet x 30 = 180 saet
Voltaja (V) = 220 Volt
Herika elektrîkê (I) = 0.5 Amper
Tê xwestin: Mesrefa mehane
Areserî:
Hêza TV-yê:
P = VI = (220 Volt) (0.5 Amper) = 110 Volt Amper = 110 Watt
Enerjiya elektrîkê = hêza elektrîkê x navbera demê
Enerjiya elektrîkê ya TV = 110 Watt x 180 saet = 19800 Watt saet = 19.8 kîlo Watt saet = 19.8 kîlo Watt saet = 19.8 kWh
Mesrefa karanîna enerjiya elektrîkê ji bo TV-yê ji bo 1 mehê:
19.8 kWh x 0.092 $ / kWh = 1.8216 $
5. Li malekê 4 çira 20 Watt, 2 çira 10 Watt, û 3 çira 40 Watt hene, ku rojane 5 saetan tên bikaranîn. Ger xercê şîrketa elektrîkê 0.092 kWh be, wê demê lêçûna bikaranîna enerjiya elektrîkê ji bo 1 mehê (30 roj) … e.
Tê zanîn:
4 çira 20 Watt = 4 x 20 Watt = 80 Watt
2 çira 10 Watt = 2 x 10 Watt = 20 Watt
3 çira 40 Watt = 3 x 40 Watt = 120 Watt
Hêza giştî (W) = 80 Watt + 20 Watt + 120 Watt = 220 Watt
Navbera demê (t) = 5 saet x 30 = 150 saet
Xwestin: Mesrefa karanîna enerjiya elektrîkê ji bo 1 mehê (30 rojan)
Areserî:
Enerjiya elektrîkê = hêza elektrîkê x navbera demê = 220 Watt x 150 saet = 33,000 Watt saet = 33 kîlo Watt saet = 33 kîlo Watt saet = 33 kWh
Mesrefa karanîna enerjiya elektrîkê ji bo 1 mehê (30 rojan)
(33 kWh)(0.092/kWh) = $3.036
6. Berxwedêriya çerxeyekê \(5\Omega\) û herikîna wê \(2A\) ye. Hêza elektrîkê bibîne.
Çareserî: \( P = IV = 2A \car 5\Omega = 10W \)
7. Bataryayek \(10V\) bi berxwedêrek \(2Omega\) ve girêdayî ye. Herikê hesab bike.
Çareserî: \( I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A \)
8. Ampûlek bi nirxa \(60W\) bi dabînkirina \(120V\) dixebite. Berxwedanê bibîne.
Çareserî: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\Omega \)
9. Enerjiya ku ji hêla ampûlek \(100W\) ve di \(2\) saetan de tê xerckirin hesab bike.
Çareserî: \( E = Pt = 100W \car 2h = 200Wh = 0.2kWh \)
10. Kondansatorek \(20\mu F\) bi \(50V\) tê barkirin. Enerjiya embarkirî bibîne.
Çareserî: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \car 20 \car 10^{-6}F \car 50^2 = 25mJ \)
١١. Dema ku rêjeya guherîna herikê \(5A/s\) be, herika di înduktorek \(10mH\) de diyar bikin.
Çareserî: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \car 10^{-3}H \car 5A/s = 50mV \)
١٢. Windabûna hêzê di xeta veguhestinê de bi berxwedanek \(8\Omega\) û herikek \(3A\) bibîne.
Çareserî: \( P = I^2R = 3^2 \times 8\Omega = 72W \)
13. Voltaja sereke ya trafoyê \(120V\) û voltaja duyemîn \(240V\) ya trafoyê heye. Ger herika sereke \(2A\) be, herika duyemîn bibîne.
Çareserî: Herika duyemîn = \( \frac{{\text{{Voltaja Seretayî}}}}{{\text{{Voltaja Duyemîn}}}}} \times \text{{Herika Seretayî}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
١٤. Reaktansa înduktorek \(50Hz\), \(0.2H\) hesab bike.
Çareserî: \(
15. Kapasîteya giştî ya sê kapasîtorên \(10 \mu F\) yên ku bi rêzê ve girêdayî ne bibîne.
Çareserî: \( \frac{1}{{C_{\text{{tevahî}}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{tevahî}}} = \frac{10}{3} \mu F \nêzîkî 3.33\mu F \)
16. Superkondensatorek \(0.1F\) bi \(5V\) ve tê barkirin. Enerjiya embarkirî bibîne.
Çareserî: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)
١٧. Faktora hêzê ya çerxeyek bi hêza rastîn a \(60W\) û hêza xuya ya \(75VA\) hesab bike.
Çareserî: Faktora hêzê = \( \frac{{\text{{Hêza Rastîn}}}}{{\text{{Hêza Xuyayî}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \nêzîkî 0.8 \)
18. Berxwedana wekhev a du berxwedêrên \(4\Omega\) yên bi hev re bibînin.
Çareserî: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)
١٩. Împedansa devreyekê bi berxwedanek \(5\Omega\) û reaktans \(12\Omega\) diyar bike.
Çareserî: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \nêzîkî 13.34\Omega \)
15. Nirxa RMS ya voltaja sînusoîdal bi nirxa lûtkeya \(120V\) hesab bike.
Çareserî: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}}{\sqrt{2}} \nêzîkî 84.85V \)
16. Hêza ku di berxwedêrek \(5\Omega\) de bi herikîna \(4A\) belav dibe bibîne.
Çareserî: \( P = I^2R = 4^2 \times 5\Omega = 80W \)
17. Frekansa înduktorek \(25mH\) bi reaktans \(50\Omega\) hesab bike.
Çareserî: \( f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \nêzîkî 31.83Hz \)
١٨. Herika di berxwedêrek \(20\Omega\) de bi dabînkirina \(100V\) diyar bike.
Çareserî: \( I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A \)
19. Înduktansa tevahî ya du înduktorên \(10mH\) yên bi paralel ve girêdayî bibînin.
Çareserî: \( \frac{1}{{L_{\text{{tevahî}}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{tevahî}}} = 5mH \)
20. Enerjiya ku ji hêla hesinê \(1500W\) ve ji bo \(0.5\) saetan tê bikar anîn, hesab bike.
Çareserî: \( E = Pt = 1500W \car 0.5h = 750Wh = 0.75kWh \)
