25 Электр энергиясы – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору
1. 220 В – 5 Электр лампасы 30 мүнөт колдонулат. Ал канча энергияны талап кылат?
Чечим:
Чыңалуу (В) = 220 Вольт
Электр тогу (I) = 5 Ампер
Убакыт (t) = 30 мүнөт = 30 x 60 секунд = 1800 секунд
электр кубаты (P):
P = VI = (220 Вольт)(5 Ампер) = 1100 Вольт Ампер = 1100 Ватт = 1100 Джоуль/секунд
Электр энергиясы = Электр энергиясы x убакыт = (1100 Джоуль/секунда) (1800 секунд)
Электр энергиясы = 1 980 000 Джоуль = 1 980 килоДжоуль
2. 220 В – 60 Вт ширетүүчү үтүк 4 мүнөт колдонулат. Ал канча энергияны талап кылат.
Белгилүү:
Кубаттуулук (P) = 60 Ватт = 60 Джоуль/секунда
Чыңалуу (В) = 220 Вольт
Убакыт (t) = 4 мүнөт = 4 x 60 секунд = 240 секунд
Wanted: электр кубаты
Чечим:
220 Вольт – 60 Ватт, эгерде потенциалдар айырмасы же чыңалуу 220 вольт болсо жана кубаттуулугу 60 Ватт = 60 Джоуль/секунда болсо, электр ширетүүчү жакшы иштейт дегенди билдирет, башкача айтканда, электр ширетүүчү секундасына 60 Джоуль энергиясын колдонот.
Электр энергиясы = электр кубаты x убакыт аралыгы = (60 Джоуль/секунда)(240 секунд) = 14 400 Джоуль.
3. 220 вольт чыңалууда үтүктүн 1 мүнөткө сарптаган энергиясы 33 кДж. Үтүктөгү ток күчү канчалык чоң.
Белгилүү:
Убакыт аралыгы (t) = 1 мүнөт = 60 секунд
Энергия (Вт) = 33 килоДжоуль = 33 000 Джоуль
Чыңалуу (В) = 220 Вольт
Каалаган: Электр тогу (I)
Чечим:
Электр кубаты - бул белгилүү бир убакыт аралыгында колдонулган электр энергиясы.
P = W / t = 33 000 Джоуль / 60 секунд
P = 550 Ватт
Электр тогу:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Ампер
4. Бирөө күнүнө орто эсеп менен 6 саат телевизор көрөт. Телевизор 220 вольттук чыңалууга туташтырылган, ошондуктан телевизор аркылуу өткөн электр тогу 0.5 Амперди түзөт. Эгерде электр компаниясы кВт/саат үчүн 0.092 доллар алса, анда телевизор үчүн 1 ай (30 күн) электр энергиясын колдонуунун баасы...
Белгилүү:
Убакыт аралыгы = 6 саат x 30 = 180 саат
Чыңалуу (В) = 220 Вольт
Электр тогу (I) = 0.5 Ампер
Каалаган: Айына баасы
Чечим:
Телевизордун күчү:
P = VI = (220 Вольт)(0.5 Ампер) = 110 Вольт Ампер = 110 Ватт
Электр энергиясы = электр энергиясы x убакыт аралыгы
Телевизордун электр энергиясы = 110 Ватт x 180 саат = 19800 Ватт-саат = 19.8 кило Ватт-саат = 19.8 кило Ватт-саат = 19.8 кВт-саат
1 ай бою телевизор үчүн электр энергиясын колдонуунун баасы:
19.8 кВтч х $0.092/кВт.саат = 1.8216 доллар
5. Үйдө күнүнө 5 сааттан 20 ватттык 4 лампа, 10 ватттык 2 лампа жана 40 ватттык 3 лампа бар. Эгерде электр компаниясынын төлөмү кВт/саат үчүн 0.092 болсо, анда 1 ай (30 күн) ичинде электр энергиясын колдонуунун баасы ....
Белгилүү:
4 лампа 20 Ватт = 4 x 20 Ватт = 80 Ватт
2 лампа 10 Ватт = 2 x 10 Ватт = 20 Ватт
3 лампа 40 Ватт = 3 x 40 Ватт = 120 Ватт
Жалпы кубаттуулук (Вт) = 80 Ватт + 20 Ватт + 120 Ватт = 220 Ватт
Убакыт аралыгы (t) = 5 саат x 30 = 150 саат
Каалаган: 1 ай (30 күн) үчүн электр энергиясын колдонуунун баасы
Чечим:
Электр энергиясы = электр кубаты x убакыт аралыгы = 220 Ватт x 150 саат = 33 000 Ватт-саат = 33 кило Ватт-саат = 33 кило Ватт-саат = 33 кВт-саат
1 ай (30 күн) үчүн электр энергиясын колдонуунун баасы
(33 кВт/саат)(0.092/кВт/саат) = $3.036
6. Чынжырдын каршылыгы �(5\Омега\) жана ток күчү �(2А\) . Электр кубатын тапкыла.
Чечим: \( P = IV = 2A \көбөйтүлгөн 5\Омега = 10W \)
7. 10 В батарея 2 Омега резисторуна туташтырылган. Ток күчүн эсептегиле.
Чечим: \( I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A \)
8. 60 Вт кубаттуулуктагы лампа 120 В ток булагынан иштейт. Каршылыктын күчүн тапкыла.
Чечим: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\Омега \)
9. 100 Вт лампа 2 саатта канча энергия сарптаарын эсептегиле.
Чечим: \( E = Pt = 100W \убакыт 2 саат = 200Wh = 0.2 кВт/саат \)
10. 50 В чыңалууга чейин заряддалган конденсатор (20 мкФ). Сакталган энергияны табыңыз.
Чечим: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25 мДж \)
11. Токтун өзгөрүш ылдамдыгы �(5А/с) болгондо, �(10 мН) индуктордогу ток күчүн аныктагыла.
Чечим: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50 мВ \)
12. Каршылыгы �(8 Омега⁻) жана тогу �(3 А⁻) болгон электр берүү линиясындагы кубаттуулуктун жоголушун тапкыла.
Чечим: \( P = I^2R = 3^2 \көбөйтүлгөн 8\Омега = 72W \)
13. Трансформатордун баштапкы чыңалуусу 120 В жана экинчилик чыңалуусу 240 В. Эгерде баштапкы ток күчү 2 А болсо, экинчилик ток күчүн табыңыз.
Чечим: Экинчилик ток = \( \frac{{\text{{Негизги чыңалуу}}}}{{\text{{Экинчи чыңалуу}}}} \times \text{{Негизги ток}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. \(50Гц\), \(0.2H\) индуктордун реактивдүү каршылыгын эсептегиле.
Чечим: \(
15. Удаалаш туташтырылган үч 10 мкУ конденсатордун жалпы сыйымдуулугун тапкыла.
Чечим: \( \frac{1}{{C_{\text{{total}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{total}}} = \frac{10}{3} \mu F \approx 3.33\mu F \)
16. \(0.1F\) суперконденсатор \(5V\) заряддалган. Сакталган энергияны табыңыз.
Чечим: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)
17. Чыныгы кубаттуулугу \(60 Вт\) жана көрүнгөн кубаттуулугу \(75 ВА\) болгон чынжырдын кубаттуулук коэффициентин эсептегиле.
Чечим: Кубаттуулук коэффициенти = \( \frac{{\text{{Реалдуу кубаттуулук}}}}{{\text{{Көрүнүүчү кубаттуулук}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \pprox 0.8 \)
18. Параллель туташтырылган эки резистордун эквиваленттүү каршылыгын тапкыла.
Чечим: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)
19. Каршылыгы \(5\Омега\) жана реактивдүүлүгү \(12\Омега\) болгон чынжырдын импедансын аныктагыла.
Чечим: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \pprox 13.34\Омега \)
15. Чоку мааниси \(120В\) болгон синусоидалдык чыңалуу үчүн RMS маанисин эсептегиле.
Чечим: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}{\sqrt{2}} \approx 84.85V \)
16. Ток күчү 4А болгон резистордо сарпталган кубаттуулукту тапкыла.
Чечим: \( P = I^2R = 4^2 \көбөйтүлгөн 5\Омега = 80W \)
17. Реактивдүү каршылыгы 50 Омегага барабар болгон 25 мН индуктордун жыштыгын эсептегиле.
Чечим: \( f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \болжол менен 31.83Гц \)
18. 100 В ток булагы бар 20 Омега резисторундагы ток күчүн аныктагыла.
Чечим: \( I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A \)
19. Параллель туташтырылган эки (10 мГн) индуктордун жалпы индуктивдүүлүгүн тапкыла.
Чечим: \( \frac{1}{{L_{\text{{total}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{total}}} = 5мГ \)
20. 1500 Вт кубаттуулуктагы үтүктүн 0.5 саатка керектелген энергиясын эсептегиле.
Чечим: \( E = Pt = 1500W \убакыт 0.5 саат = 750Wh = 0.75 кВт/саат \)
