25 ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ - ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਹੱਲ
1. ਇੱਕ 220 V – 5 ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਵਾਲਾ ਲੈਂਪ 30 ਮਿੰਟਾਂ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਕਿੰਨੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ?
ਹੱਲ:
ਵੋਲਟੇਜ (V) = 220 ਵੋਲਟ
ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ (I) = 5 ਐਂਪੀਅਰ
ਸਮਾਂ (t) = 30 ਮਿੰਟ = 30 x 60 ਸਕਿੰਟ = 1800 ਸਕਿੰਟ
ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ (P):
P = VI = (220 ਵੋਲਟ) (5 ਐਂਪੀਅਰ) = 1100 ਵੋਲਟ ਐਂਪੀਅਰ = 1100 ਵਾਟ = 1100 ਜੌਲ/ਸੈਕਿੰਡ
ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ = ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ x ਸਮਾਂ = (1100 ਜੂਲ/ਸੈਕਿੰਡ)(1800 ਸਕਿੰਟ)
ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ = 1,980,000 ਜੂਲ = 1,980 ਕਿਲੋਜੂਲ
2. ਇੱਕ 220 V – 60 W ਸੋਲਡਰਿੰਗ ਆਇਰਨ 4 ਮਿੰਟ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਕਿੰਨੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਪਾਵਰ (P) = 60 ਵਾਟਸ = 60 ਜੂਲ/ਸੈਕਿੰਡ
ਵੋਲਟੇਜ (V) = 220 ਵੋਲਟ
ਸਮਾਂ (t) = 4 ਮਿੰਟ = 4 x 60 ਸਕਿੰਟ = 240 ਸਕਿੰਟ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ
ਹੱਲ:
220 ਵੋਲਟ - 60 ਵਾਟ ਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸੋਲਡਰ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਰ ਜਾਂ ਵੋਲਟੇਜ 220 ਵੋਲਟ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਸ਼ਕਤੀ 60 ਵਾਟ = 60 ਜੂਲ/ਸੈਕਿੰਡ ਹੈ, ਭਾਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸੋਲਡਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ 60 ਜੂਲ ਦੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ = ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ x ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ = (60 ਜੂਲ/ਸੈਕਿੰਡ)(240 ਸਕਿੰਟ) = 14,400 ਜੂਲ।
3. ਲੋਹੇ ਦੁਆਰਾ 1 ਮਿੰਟ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਊਰਜਾ 33 kJ ਹੈ, 220 ਵੋਲਟ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ। ਲੋਹੇ ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ ਕਿੰਨਾ ਵੱਡਾ ਹੈ।
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ (t) = 1 ਮਿੰਟ = 60 ਸਕਿੰਟ
ਊਰਜਾ (ਡਬਲਯੂ) = 33 ਕਿਲੋ ਜੂਲਸ = 33,000 ਜੂਲਸ
ਵੋਲਟੇਜ (V) = 220 ਵੋਲਟ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ (I)
ਹੱਲ:
ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਦੌਰਾਨ ਵਰਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਹੈ।
P = W / t = 33,000 ਜੂਲ / 60 ਸਕਿੰਟ
ਪੀ = 550 ਵਾਟ
ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 ਐਂਪੀਅਰ
4. ਕੋਈ ਵਿਅਕਤੀ ਔਸਤਨ 6 ਘੰਟੇ ਪ੍ਰਤੀ ਦਿਨ ਟੀਵੀ ਦੇਖਦਾ ਹੈ। ਟੀਵੀ 220 ਵੋਲਟ ਵੋਲਟੇਜ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਟੀਵੀ ਵਿੱਚੋਂ ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ 0.5 ਐਂਪੀਅਰ ਵਹਿੰਦਾ ਹੋਵੇ। ਜੇਕਰ ਬਿਜਲੀ ਕੰਪਨੀ $0.092 ਪ੍ਰਤੀ kWh ਚਾਰਜ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ 1 ਮਹੀਨੇ (30 ਦਿਨਾਂ) ਲਈ ਟੀਵੀ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਲਾਗਤ... ਹੈ।
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ = 6 ਘੰਟੇ x 30 = 180 ਘੰਟੇ
ਵੋਲਟੇਜ (V) = 220 ਵੋਲਟ
ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ (I) = 0.5 ਐਂਪੀਅਰ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਪ੍ਰਤੀ ਮਹੀਨਾ ਲਾਗਤ
ਹੱਲ:
ਟੀਵੀ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ:
P = VI = (220 ਵੋਲਟ) (0.5 ਐਂਪੀਅਰ) = 110 ਵੋਲਟ ਐਂਪੀਅਰ = 110 ਵਾਟ
ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ = ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ x ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ
ਟੀਵੀ ਦੀ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ = 110 ਵਾਟ x 180 ਘੰਟੇ = 19800 ਵਾਟ ਘੰਟੇ = 19.8 ਕਿਲੋ ਵਾਟ ਘੰਟੇ = 19.8 ਕਿਲੋ ਵਾਟ ਘੰਟੇ = 19.8 ਕਿਲੋਵਾਟ ਘੰਟੇ
1 ਮਹੀਨੇ ਲਈ ਟੀਵੀ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਲਾਗਤ:
19.8 kWh x $0.092/kWh = $1.8216
5. ਇੱਕ ਘਰ ਵਿੱਚ 20 ਵਾਟ ਦੇ 4 ਲੈਂਪ, 10 ਵਾਟ ਦੇ 2 ਲੈਂਪ, 40 ਵਾਟ ਦੇ 3 ਲੈਂਪ ਹਨ, ਜੋ ਹਰ ਰੋਜ਼ 5 ਘੰਟੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਬਿਜਲੀ ਕੰਪਨੀ ਦਾ ਚਾਰਜ 0.092 ਪ੍ਰਤੀ kWh ਹੈ, ਤਾਂ 1 ਮਹੀਨੇ (30 ਦਿਨ) ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਲਾਗਤ … ਹੈ।
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
4 ਲੈਂਪ 20 ਵਾਟਸ = 4 x 20 ਵਾਟਸ = 80 ਵਾਟਸ
2 ਲੈਂਪ 10 ਵਾਟਸ = 2 x 10 ਵਾਟਸ = 20 ਵਾਟਸ
3 ਲੈਂਪ 40 ਵਾਟਸ = 3 x 40 ਵਾਟਸ = 120 ਵਾਟਸ
ਕੁੱਲ ਪਾਵਰ (W) = 80 ਵਾਟਸ + 20 ਵਾਟਸ + 120 ਵਾਟਸ = 220 ਵਾਟਸ
ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ (t) = 5 ਘੰਟੇ x 30 = 150 ਘੰਟੇ
ਲੋੜੀਂਦਾ: 1 ਮਹੀਨੇ (30 ਦਿਨ) ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਲਾਗਤ
ਹੱਲ:
ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ = ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ x ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ = 220 ਵਾਟ x 150 ਘੰਟੇ = 33,000 ਵਾਟ ਘੰਟਾ = 33 ਕਿਲੋ ਵਾਟ ਘੰਟਾ = 33 ਕਿਲੋ ਵਾਟ ਘੰਟਾ = 33 ਕਿਲੋਵਾਟ ਘੰਟਾ
1 ਮਹੀਨੇ (30 ਦਿਨ) ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਲਾਗਤ
(33 ਕਿਲੋਵਾਟ ਘੰਟਾ)(0.092/ਕਿਲੋਵਾਟ ਘੰਟਾ) = $3.036
6. ਇੱਕ ਸਰਕਟ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ \(5\Omega\) ਅਤੇ ਕਰੰਟ \(2A\) ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਪਤਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( P = IV = 2A \ਗੁਣਾ 5\ਓਮੇਗਾ = 10W \)
7. ਇੱਕ \(10V\) ਬੈਟਰੀ ਇੱਕ \(2\Omega\) ਰੋਧਕ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਹੋਈ ਹੈ। ਕਰੰਟ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A \)
8. \(60W\) ਰੇਟ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਬੱਲਬ \(120V\) ਸਪਲਾਈ ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਪਤਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\Omega \)
9. ਇੱਕ \(100W\) ਬਲਬ ਦੁਆਰਾ \(2\) ਘੰਟਿਆਂ ਵਿੱਚ ਖਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( E = Pt = 100W \ਗੁਣਾ 2h = 200Wh = 0.2kWh \)
10. ਇੱਕ \(20\mu F\) ਕੈਪੇਸੀਟਰ \(50V\) ਤੱਕ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਲੱਭੋ।
ਹੱਲ: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25mJ \)
11. ਜਦੋਂ ਕਰੰਟ ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਦਰ \(5A/s\) ਹੋਵੇ ਤਾਂ ਇੱਕ \(10mH\) ਇੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ।
ਹੱਲ: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50mV \)
12. \(8\Omega\) ਦੇ ਰੋਧਕ ਅਤੇ \(3A\) ਦੇ ਕਰੰਟ ਵਾਲੀ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਾਈਨ ਵਿੱਚ ਪਾਵਰ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ।
ਹੱਲ: \( P = I^2R = 3^2 \ਗੁਣਾ 8\ਓਮੇਗਾ = 72W \)
13. ਇੱਕ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦਾ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਵੋਲਟੇਜ \(120V\) ਅਤੇ ਸੈਕੰਡਰੀ ਵੋਲਟੇਜ \(240V\) ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਕਰੰਟ \(2A\) ਹੈ, ਤਾਂ ਸੈਕੰਡਰੀ ਕਰੰਟ ਲੱਭੋ।
ਹੱਲ: ਸੈਕੰਡਰੀ ਕਰੰਟ = \( \frac{{\text{{ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਵੋਲਟੇਜ}}}}{{\text{{ਸੈਕੰਡਰੀ ਵੋਲਟੇਜ}}}} \times \text{{ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਕਰੰਟ}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. ਇੱਕ \(50Hz\), \(0.2H\) ਇੰਡਕਟਰ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \(
15. ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਤਿੰਨ \(10\mu F\) ਕੈਪੇਸੀਟਰਾਂ ਦੀ ਕੁੱਲ ਕੈਪੇਸਿਟੈਂਸ ਪਤਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( \frac{1}{{C_{\text{{total}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{total}}} = \frac{10}{3} \mu F \ਲਗਭਗ 3.33\mu F \)
16. ਇੱਕ \(0.1F\) ਸੁਪਰਕੈਪਸੀਟਰ \(5V\) ਤੱਕ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਲੱਭੋ।
ਹੱਲ: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)
17. \(60W\) ਦੀ ਅਸਲ ਸ਼ਕਤੀ ਅਤੇ \(75VA\) ਦੀ ਸਪੱਸ਼ਟ ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲੇ ਸਰਕਟ ਦੇ ਪਾਵਰ ਫੈਕਟਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: ਪਾਵਰ ਫੈਕਟਰ = \( \frac{{\text{{ਅਸਲ ਪਾਵਰ}}}}{{\text{{ਸਪੱਸ਼ਟ ਪਾਵਰ}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \ਲਗਭਗ 0.8 \)
18. ਸਮਾਂਤਰ ਵਿੱਚ ਦੋ \(4\Omega\) ਰੋਧਕਾਂ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਰੋਧਕ ਲੱਭੋ।
ਹੱਲ: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\ਓਮੇਗਾ \)
19. \(5\Omega\) ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਅਤੇ \(12\Omega\) ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਾਲੇ ਸਰਕਟ ਦੀ ਰੁਕਾਵਟ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \ਲਗਭਗ 13.34\Omega \)
15. \(120V\) ਦੇ ਸਿਖਰ ਮੁੱਲ ਵਾਲੇ ਸਾਈਨਸੌਇਡਲ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ RMS ਮੁੱਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}}{\sqrt{2}} \ਲਗਭਗ 84.85V \)
16. \(4A\) ਦੇ ਕਰੰਟ ਵਾਲੇ \(5\Omega\) ਰੋਧਕ ਵਿੱਚ ਖਤਮ ਹੋਈ ਸ਼ਕਤੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ।
ਹੱਲ: \( P = I^2R = 4^2 \ਗੁਣਾ 5\ਓਮੇਗਾ = 80W \)
17. \(50\Omega\) ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਾਲੇ \(25mH\) ਇੰਡਕਟਰ ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \ਲਗਭਗ 31.83Hz \)
18. ਇੱਕ \(20\Omega\) ਰੋਧਕ ਵਿੱਚ ਇੱਕ \(100V\) ਸਪਲਾਈ ਵਾਲੇ ਕਰੰਟ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ।
ਹੱਲ: \( I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A \)
19. ਸਮਾਂਤਰ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਦੋ \(10mH\) ਇੰਡਕਟਰਾਂ ਦੀ ਕੁੱਲ ਇੰਡਕਟੈਂਸ ਪਤਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( \frac{1}{{L_{\text{{total}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{total}}} = 5mH \)
20. \(0.5\) ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ ਵਰਤੇ ਗਏ \(1500W\) ਲੋਹੇ ਦੁਆਰਾ ਖਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਹੱਲ: \( E = Pt = 1500W \ਗੁਣਾ 0.5h = 750Wh = 0.75kWh \)
