28 Energia electrică – probleme și soluții
1. Calculați curentul electric al unei lămpi de 10 wați proiectată pentru 12 volți.
Cunoscut:
Putere (P) = 10 wați
Tensiune (V) = 220 Volți
Caut: Curent electric
soluţie:
Puterea lămpii = 10 wați = 10 jouli/secundă
Ecuația de mai jos prezintă relația dintre puterea electrică (P), potențialul electric (V) și curentul electric (I), exprimată în formula de mai jos:
P = VI
Curent electric:
I = P / V = 10 / 220 = 1/22 = 0.045 amperi
2. Calculați puterea electrică conform circuitului electric de mai jos.
Cunoscut:
Rezistor 1 (R1 ) = 6 Ω
Rezistor 2 (R² ) = 6 Ω
Tensiune electrică (V) = 24 volți
Se caută: Energie electrică
soluţie:
Rezistor echivalent:
R1 și R2 sunt conectate în serie. Rezistorul echivalent:
R = R 1 + R 2 = 6 Ω + 6 Ω = 12 Ω
Curentul electric:
I = V/R = 24/12 = 2 amperi
Energie electrică :
P = VI = (24)(2) = 48 wați = 48 jouli/secundă
3. Calculați curentul electric al unui aparat de 3 kilowați proiectat pentru 150 de volți.
Cunoscut:
Putere electrică (P) = 3 kilowați = 3000 wați
Tensiune electrică (V) = 150 volți
Cerut: Curent electric (I)
soluţie:
Relația dintre puterea electrică (P), potențialul electric (V) și curentul electric (I) este exprimată în formula de mai jos:
P = VI
Curentul electric:
I = P/V
I = 3000 wați / 150 volți
I = 20 amperi
4. Calculați puterea pentru un rezistor de \(10\,\Omega\) cu un curent de \(5\,A\).
Soluție: (P = I^2 R = 5^2 × 10 = 250 W)
5. Determinați puterea pentru un circuit cu rezistența de \(12\,V\) și \(4\,Ω\).
Soluție: (P = V²/R = 12²/4 = 36W)
6. Un bec de 60 W funcționează timp de 3 h. Calculați energia consumată.
Soluție: (E = Pt = 60 × 3 = 180 Wh = 0.18 kWh)
7. Calculați curentul pentru un aparat de \(200\,W\) conectat la o rețea de \(100\,V\).
Soluție: (I = P/V = 200/100 = 2A)
8. Calculați rezistența unui încălzitor care utilizează \(1200\,W\) la \(240\,V\).
Soluție: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{240^2}{1200} = 48\,\Omega)
9. O baterie de 9 V este conectată la o rezistență de 3 Omega. Calculați puterea disipată.
Soluție: (P = V²/R = 9²/3 = 27W)
10. Calculați puterea dintr-un rezistor de \(10\,\Omega\) alimentat de \(100\,V\).
Soluție: (P = V²/R = 100²/10 = 1000W)
11. Determinați tensiunea necesară pentru a disipa \(50\,W\) într-un rezistor \(10\,Ω\).
Soluție: (V = PR = 50 × 10 = 22.36, V)
12. Un motor consumă \(1500\,W\) și funcționează timp de \(4\,h\). Calculați energia consumată.
Soluție: (E = Pt = 1500 × 4 = 6000 Wh = 6 kWh)
13. Calculați curentul unei surse de \(240\,V\) dacă puterea este de \(1200\,W\).
Soluție: (I = P/V = 1200/240 = 5A)
14. Calculați rezistența pentru un bec de \(100\,W\) care funcționează la \(200\,V\).
Soluție: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{200^2}{100} = 400\,\Omega)
15. Determinați puterea într-un circuit de \(3\,A\) cu o rezistență de \(15\,Ω\).
Soluție: (P = I^2 R = 3^2 × 15 = 135 W)
16. Calculați tensiunea necesară pentru a disipa \(100\,W\) într-un rezistor de \(20\,Ω\).
Soluție: (V = PR = 100 × 20 = 44.72, V)
17. Calculați energia consumată de un ventilator de \(300\,W\) care funcționează timp de \(2\,h\).
Soluție: (E = Pt = 300 × 2 = 600 Wh = 0.6 kWh)
18. Calculați curentul într-un circuit cu o putere de \(1000\,W\) și o tensiune de \(250\,V\).
Soluție: (I = P/V = 1000/250 = 4A)
19. Determinați rezistența unui prăjitor de pâine de \(400\,W\) care funcționează la \(100\,V\).
Soluție: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{100^2}{400} = 25\,\Omega)
20. Calculați puterea pentru o tensiune de \(20\,V\) la bornele unui rezistor de \(5\,Ω\).
Soluție: (P = V²/R = 20²/5 = 80W)
21. Calculați tensiunea necesară pentru a furniza \(200\,W\) unui rezistor de \(25\,Ω\).
Soluție: (V = PR = 200 × 25 = 50, V)
22. Determinați energia consumată de o mașină de \(500\,W\) care funcționează timp de \(5\,h\).
Soluție: (E = Pt = 500 × 5 = 2500 Wh = 2.5 kWh)
23. Găsiți curentul pentru un bec de \(60\,W\) care funcționează la \(120\,V\).
Soluție: (I = P/V = 60/120 = 0.5A)
24. Calculați rezistența pentru o lampă de \(40\,W\) care funcționează la \(20\,V\).
Soluție: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{20^2}{40} = 10\,\Omega)
25. Determinați puterea într-un circuit de \(5\,A\) cu o rezistență de \(12\,Ω\).
Soluție: (P = I^2 R = 5^2 × 12 = 300 W)
26. Calculați tensiunea necesară pentru a furniza \(150\,W\) unui rezistor de \(15\,Ω\).
Soluție: (V = PR = 150 × 15 = 61.24, V)
27. Găsiți energia consumată de un aparat de aer condiționat de \(800\,W\) care funcționează timp de \(3\,h\).
Soluție: (E = Pt = 800 × 3 = 2400 Wh = 2.4 kWh)
28. Determinați curentul într-un circuit cu o putere de \(500\,W\) și o tensiune de \(125\,V\).
Soluție: (I = P/V = 500/125 = 4A)
