Электр энергиясы жана кубаттуулук боюнча мисал суроолор жана формулалар
Энергетика жана электр энергиясы
1. Бир кВт/саат электр энергиясынын баасы 400 рупийди түзөт. Үйдө 100 ватт кубаттуулуктагы телевизор күнүнө орто эсеп менен 4 саат иштейт, ал эми ар бири 20 ватт кубаттуулуктагы эки лампа күнүнө 10 саат колдонулат. Айына (30 күн) электр энергиясын колдонуу баасы….
А. 4.800 рупий,-
B. 9.600 рупий,-
C. 19.200 рупий,-
D. Rp. 21.120,-
Талкуу
Белгилүү болгондой:
Электр энергиясынын тарифи 400 рупий/кВт/саат
Сыналгынын кубаттуулугу = 1 x 100 Ватт = 100 Ватт жана сыналгыны колдонуу убактысы = 4 саат x 30 = 120 саат
Лампанын кубаттуулугу = 2 x 20 Ватт = 40 Ватт жана лампаны колдонуу убактысы = 10 саат x 30 = 300 саат
Суроо берилди: Айына электр энергиясын колдонуунун баасы
Жооп:
Электр энергиясы = электр кубаты x колдонуу убактысы
Телевизордун электр энергиясы = 100 Ватт x 120 саат = 12.000 Ватт-саат
Лампанын энергиясы = 40 Ватт x 300 саат = 12.000 Ватт саат
Жалпы энергия = 12 000 Ватт-саат + 12 000 Ватт-саат = 24 000 Ватт-саат = 24 кило Ватт-саат = 24 кило Ватт-саат = 24 кВт-саат
Айына электр энергиясын колдонуунун баасы = (24 кВт/саат) (400 рупий/кВт/саат) = (24) (400 рупий) = 9.600 рупий,-
Туура жооп - Б.
2. Ар бири 24 Ватт / 12 Вольт деп белгиленген эки лампа параллель туташтырылган, андан кийин 2 Омдук резистор менен удаалаш туташтырылган. Андан кийин бул чынжыр чыңалуу булагына туташтырылат, ошондуктан эки лампа тең максималдуу жарыктыгынын 25% гана күйөт. Эгерде бир лампа күтүүсүздөн өчүп калса, экинчи лампа кубаттуулук менен күйөт...
A. 12 Ватт
B. 7,5 Ватт
C. 6 Ватт
D. 3 Ватт
Талкуу
Кубаттуулук формуласы:
P = VI
I = PV
же
P = VI —–> I = V / R
P = V (V / R)
P = V2 / R
R = V2 / П
же
P = VI —–> V = IR
P = (IR) I
P = I2 R
I2 = P / R
Сүрөттөмө: P = электр кубаты, V = электр чыңалуу, I = электр тогу, R = лампанын каршылыгы
Чынжырдын каршылыгын эсептегиле:
Эки лампанын ар бири 24 Ватт / 12 Вольт деп белгиленген, башкача айтканда, ар бир лампа 12 Вольт чыңалуусуна туташтырылганда 24 Ватт максималдуу кубаттуулукта күйөт.
Ар бир лампанын каршылыгы кубаттуулук формуласы менен эсептелет:
R = V2 / P = 122 / 24 = 144 / 24 = 6 Ом
Эки лампа параллель туташтырылган, ошондуктан эквиваленттүү каршылык төмөнкүдөй:
1 / R12 = 1/R1 +1/R2 = 1/6 + 1/6 = 2/6
R12 = 6/2 = 3 Ом
Эки лампа 2 Ом резистор менен удаалаш туташтырылган, ошондуктан эквиваленттүү каршылык төмөнкүдөй:
R = 3 Ом + 2 Ом = 5 Ом
Ошентип, чынжырдын каршылыгы = R = 5 Ом.
Чынжырдагы электр тогунун күчүн эсептегиле:
Эгерде эки чырак тең 25% жарыктык деңгээлинде күйүп турса, анда эки чырак тең 25/100 x 24 Ватт = 1/4 x 24 = 24/4 = 6 Ватт кубаттуулукта күйүп турат.
Лампа аркылуу өткөн электр тогу кубаттуулук формуласы менен эсептелет:
I2 = P / R = 6 Ватт / 6 Ом = 1 Ампер
Ар бир лампа аркылуу өткөн электр тогу 1 Амперди түзөт. Эки лампа параллель туташтырылган, ошондуктан Кирхгофтун биринчи мыйзамына ылайык, эки лампа аркылуу өткөн жалпы электр тогу 2 Амперди түзөт. Эки лампа 2 Ом резистор менен удаалаш туташтырылган, ошондуктан 2 Ом резистор аркылуу өткөн электр тогу да 2 Амперди түзөт.
Демек, чынжырда агып жаткан электр тогу = I = 2 Ампер.
ЭҚК булагынын чыңалышын эсептегиле:
Электр тогунун чыңалуусу төмөнкүдөй:
V = IR = (2 Ампер)(5 Ом) = 10 Вольт
Бул лампалардын бири сынып калганга чейин же лампалардын бири сынып калгандан кийин мааниси өзгөрбөгөн ЭМФ булагынын чыңалуусун билдирет.
Чырактардын бири өчкөндөн кийинки чынжырдын каршылыгын эсептегиле:
Эгерде чырактардын бири өчүп калса, күйүп турган экинчи чырак 2 Ом резистор менен удаалаш туташтырылат. Ошентип, чынжырдын каршылыгы төмөнкүдөй өзгөрөт:
R = 6 Ом + 2 Ом = 8 Ом
Жарыктардын бири өчкөндөн кийин чынжырдагы электр тогун эсептегиле:
Чынжырдагы электр тогунун күчү:
I = V / R = 10 Вольт / 8 Ом = 1,25 Ампер
Лампа жана резистор удаалаш туташтырылган, ошондуктан чынжырда агып жаткан электр тогу = лампада агып жаткан электр тогу = резистордо агып жаткан электр тогу.
Лампанын кубаттуулугун эсептегиле:
Бир чырак өчкөндөн кийин, калган чырактар төмөнкү кубаттуулукта күйөт:
P = VI = (10 вольт)(1,25 ампер) = 12,5 ватт
Электрондордун кыймылы
3. Электрондун массасы 9,1 x 10 экени белгилүү.-31 кг жана электрондун заряды 1,6 x 10-19 C. Электронду 1 x 10 ылдамдыкта ылдамдатуу үчүн талап кылынган потенциалдар айырмасы5 м/с 3 x 10 болуп калат5 м/с….
A. 28,4375 мВ
B. 56,875 мВ
C. 113,75 мВ
D. 227,5 мВ
Талкуу
Белгилүү болгондой:
Электрондун массасы (м) = 9,1 x 10-31 kg
Электрондун заряды (q) = 1,6 x 10-19 C
Баштапкы ылдамдык (v)o) = 1 x 105 м/с —> vo2 = 1 x 1010 m2/s2
Акыркы ылдамдык (v)t) = 3 x 105 м/с —> vt2 = 9 x 1010 м2/s2
Суроо берилди: Электронду ылдамдатуу үчүн талап кылынган потенциалдар айырмасы (V)
Жооп:
Электрдик потенциал энергиясынын өзгөрүшү = q V = (1,6 x 10-19 C) V
Кинетикалык энергиянын өзгөрүшү = EKt – ЭКo = 1/2 м (vt2 - vo2) = 1/2 (9,1 x 10-31 кг) (9 x 1010 m2/s2 - 1 x 1010 m2/s2) = (4,55 x 10-31 кг) (8 x 1010 m2/s2) = 36,4 x 10-21 кг м2/s2
Энергия түбөлүктүү, ошондуктан электрдик потенциалдык энергия кинетикалык энергияга айланат:
АПЛ утулуп калды = ЕК пайда болду
(1,6 x 10-19) V = 36,4 x 10-21
V = 36,4 x 10-21 / 1,6x10-19
V = 22,75 x 10-2 вольт
V = 227,5 x 10-3 вольт
V = 227,5 миллиВольт
Туура жооп - D.
4. 2011-жылдагы №56 Регенттик/Шаардык деңгээлдеги орто мектептер үчүн Улуттук илим олимпиадасынын суроолору
Лабораторияда түндүктү көздөй электрондордун шооласы жөнөтүлөт. Жогорудан караганда, шооланын солго ийилгени байкалат. Андан кийин, түштүктү көздөй электрондордун шооласы жөнөтүлөт. Жогорудан караганда, шооланын солго ийилгени байкалат. Бул... дегенди билдирет.
A. батышты көрсөткөн электр талаасы
B. чыгышты көрсөткөн электр талаасы
C. өйдө багытталган магнит талаасы
D. ылдый багытталган магнит талаасы
Талкуу
Электрондор электрдик заряддуу жана электрдик же магниттик талаада турганда электрдик же магниттик күчтөр менен жылдырылышы мүмкүн. Айырмасы, электрдик күчтөр электрондорду тынч абалда да, кыймылда да жылдыра алат, ал эми магниттик күчтөр электрондорду кыймылдаганда гана жылдыра алат.
Дагы бир айырмачылыгы - электр күчү электр талаасы менен бир багытта, ал эми магниттик күч магнит талаасына перпендикуляр. Демек, эгерде электрон электр күчү менен жылдырылса, анын кыймыл багыты электр талаасынын багыты менен бирдей болот. Тескерисинче, эгерде электрон магниттик күч менен жылдырылса, анын кыймыл багыты магниттик күчтүн багыты менен бирдей болот, ал магнит талаасынын багытына перпендикуляр.
Жогорудагы суроого таянып, электрон түндүккө атылганда, ал солго (батышка), ал эми түштүккө атылганда солго (чыгышка) бурулаары көрүнүп турат. Эгерде электрон электр күчү менен бурулса, анда электр күчүнүн багыты, электр талаасынын багыты менен бирдей, дайыма өзгөрүп турат. Электр талаасынын багыты туруктуу болушу керек. Демек, электрон электр күчү менен бурулбайт.
Магниттик күч электрондорду бурат деген тыянак чыгарууга болот. Магниттик күчтүн багытын (электрондордун бурулган багытын), магнит талаасынын багытын жана электрондордун атылган багытын аныктоо үчүн оң кол эрежесин колдонуңуз.
Төмөндө түшүндүрүлгөндөй, оң кол эрежесин колдонуңуз. Оң колуңузду сунуп, баш бармагыңызды түздөп, калган төрт манжаңызды жабыңыз. Баш бармагыңызды түндүктү (электрондордун кыймылынын багыты), ал эми төрт манжаңыз батышты (магниттик күчтүн багыты = электрондун бурулушунун багыты) көрсөтүп тургандай кылып коюңуз, андан кийин оң колуңуздун арткы бети ылдый карайт (магниттик талаанын багыты). Тескерисинче, баш бармагыңызды түштүктү (электрондордун кыймылынын багыты), ал эми төрт манжаңыз чыгышты (магниттик күчтүн багыты = электрондун бурулушунун багыты) көрсөтүп тургандай кылып коюңуз, андан кийин оң колуңуздун арткы бети ылдый карайт (магниттик талаанын багыты). Электрон ылдый багытталган магнит талаасында деген тыянак чыгарууга болот.
Туура жооп - D.
Суроонун булагы:
Орто мектептин физикасы боюнча OSN суроолору
