විදුලිබලය - ගැටළු සහ විසඳුම්

25 විදුලි ශක්තිය - ගැටළු සහ විසඳුම්

1. 220 V – 5 විදුලි ලාම්පුවක් විනාඩි 30ක් භාවිතා කරයි. එයට කොපමණ ශක්තියක් අවශ්‍ය වේද?

විසඳුම:

වෝල්ටීයතාවය (V) = 220 වෝල්ට්

විදුලි ධාරාව (I) = 5 ඇම්පියර්

කාලය (t) = මිනිත්තු 30 = තත්පර 30 x 60 = තත්පර 1800

විදුලි බලය (P) :

P = VI = (220 Volt)(5 Ampere) = 1100 Volt Ampere = 1100 Watt = 1100 ජූල්/තත්පර

විද්‍යුත් ශක්තිය = විද්‍යුත් බලය x කාලය = (ජූල් 1100/තත්පර) (තත්පර 1800)

විදුලි ශක්තිය = ජූල් 1,980,000 = කිලෝ ජූල් 1,980

2. 220 V – 60 W පෑස්සුම් යකඩයක් මිනිත්තු 4ක් සඳහා භාවිතා කරයි. එයට කොපමණ ශක්තියක් අවශ්‍ය වේද?

දන්නා:

බලය (P) = 60 Watts = 60 Joules/තත්පරය

වෝල්ටීයතාවය (V) = 220 වෝල්ට්

කාලය (t) = මිනිත්තු 4 = තත්පර 4 x 60 = තත්පර 240

අවශ්‍යයි: විදුලි බලය

විසඳුම:

220 Volt – 60 Watt යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ විභව වෙනස හෝ වෝල්ටීයතාවය වෝල්ට් 220 ක් නම් සහ වොට් 60 = ජූල්/තත්පර 60 ක බලයක් තිබේ නම්, විදුලි පෑස්සුම්කරු හොඳින් ක්‍රියා කරන බවයි, එනම් විද්‍යුත් පෑස්සුම්කරු තත්පරයකට ජූල් 60 ක ශක්තියක් භාවිතා කරයි.

විද්‍යුත් ශක්තිය = විද්‍යුත් බලය x කාල පරතරය = (ජූල් 60/තත්පර)(තත්පර 240) = ජූල් 14,400.

3. වෝල්ට් 220 ක වෝල්ටීයතාවයකින් යකඩය මිනිත්තු 1 ක් සඳහා භාවිතා කරන ශක්තිය 33 kJ වේ. යකඩයේ ධාරාව කොපමණ විශාලද?

දන්නා:

කාල පරතරය (t) = මිනිත්තු 1 = තත්පර 60

ශක්තිය (W) = 33 kgJoules = 33,000 ජූල්

වෝල්ටීයතාවය (V) = 220 වෝල්ට්

අවශ්‍යයි: විදුලි ධාරාව (I)

විසඳුම:

විදුලි බලය යනු නිශ්චිත කාල පරතරයක් තුළ භාවිතා වන විද්‍යුත් ශක්තියයි.

P = W / t = ජූල් 33,000 / තත්පර 60

පී = 550 වොට්

විදුලි ධාරාව:

I = P / V = ​​550 / 220 = 2.5 ඇම්පියර්

4. කෙනෙක් සාමාන්‍යයෙන් දිනකට පැය 6ක් රූපවාහිනිය නරඹනවා. රූපවාහිනිය වෝල්ට් 220ක වෝල්ටීයතාවයකට සම්බන්ධ කර ඇති නිසා රූපවාහිනිය හරහා විදුලි ධාරාව ඇම්පියර් 0.5ක් ගලා යයි. විදුලි සමාගම kWh එකකට ඩොලර් 0.092ක් අය කරන්නේ නම්, මාස 1ක් (දින 30ක්) රූපවාහිනිය සඳහා විදුලි ශක්තිය භාවිතා කිරීමේ පිරිවැය...

දන්නා:

කාල පරතරය = පැය 6 x 30 = පැය 180

වෝල්ටීයතාවය (V) = 220 වෝල්ට්

විදුලි ධාරාව (I) = 0.5 ඇම්පියර්

අවශ්‍යයි: මසකට වියදම

විසඳුම:

රූපවාහිනියේ බලය:

P = VI = (220 Volt)(0.5 Ampere) = 110 Volt Ampere = 110 Watt

විද්‍යුත් ශක්තිය = විද්‍යුත් බලය x කාල පරතරය

රූපවාහිනියේ විද්‍යුත් ශක්තිය = 110 W x 180 පැය = 19800 W පැය = 19.8 KW වොට් පැය = 19.8 KW වොට් පැය = 19.8 kWh

මාස 1 ක් සඳහා රූපවාහිනිය සඳහා විදුලි ශක්තිය භාවිතා කිරීමේ පිරිවැය:

19.8 kWh x $0.092/kWh = $1.8216

5. නිවසක වොට් 20 ක ලාම්පු 4 ක්, වොට් 10 ක ලාම්පු 2 ක්, වොට් 40 ක ලාම්පු 3 ක් දිනකට පැය 5 ක් භාවිතා කරයි. විදුලි සමාගමේ ගාස්තුව kWh ට 0.092 ක් නම්, මාස 1 ක් (දින 30) සඳහා විදුලි ශක්තිය භාවිතා කිරීමේ පිරිවැය ....

දන්නා:

ලාම්පු 4ක් වොට් 20 = 4 x 20 වොට් = 80 වොට්

ලාම්පු 2ක් වොට් 10 = 2 x 10 වොට් = 20 වොට්

ලාම්පු 3ක් වොට් 40 = 3 x 40 වොට් = 120 වොට්

මුළු බලය (W) = 80 Watts + 20 Watts + 120 Watts = 220 Watts

කාල පරතරය (t) = පැය 5 x 30 = පැය 150

අවශ්‍යයි: මාස 1ක් (දින 30ක්) සඳහා විදුලි ශක්තිය භාවිතා කිරීමේ පිරිවැය

විසඳුම:

විදුලි ශක්තිය = විදුලි බලය x කාල පරතරය = වොට් 220 x පැය 150 = වොට් පැය 33,000 = කිලෝ වොට් පැය 33 = කිලෝ වොට් පැය 33 = කිලෝ වොට් පැය 33 = කිලෝ වොට් පැය 33

මාස 1 ක් (දින 30) සඳහා විදුලි ශක්තිය භාවිතා කිරීමේ පිරිවැය

(33 kWh)(0.092/kWh) = ඩොලර් 3.036

6. පරිපථයක ප්‍රතිරෝධය \(5\Omega\) සහ ධාරාව \(2A\) වේ. විද්‍යුත් බලය සොයන්න.
විසඳුම: \( P = IV = 2A \times 5\Omega = 10W \)

7. \(10V\) බැටරියක් \(2\Omega\) ප්‍රතිරෝධකයකට සම්බන්ධ කර ඇත. ධාරාව ගණනය කරන්න.
විසඳුම: \( I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A \)

8. \(60W\) ලෙස ශ්‍රේණිගත කර ඇති ආලෝක බල්බයක් \(120V\) සැපයුමක් මත ක්‍රියාත්මක වේ. ප්‍රතිරෝධය සොයන්න.
විසඳුම: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\ඔමේගා \)

9. \(100W\) බල්බයක් පැය \(2\) කදී පරිභෝජනය කරන ශක්තිය ගණනය කරන්න.
විසඳුම: \( E = Pt = 100W \times 2h = 200Wh = 0.2kWh \)

10. \(20\mu F\) ධාරිත්‍රකයක් \(50V\) ට ආරෝපණය කර ඇත. ගබඩා කර ඇති ශක්තිය සොයන්න.
විසඳුම: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25mJ \)

11. ධාරාව වෙනස් වීමේ අනුපාතය \(5A/s\) වන විට \(10mH\) ප්‍රේරකයක ධාරාව තීරණය කරන්න.
විසඳුම: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50mV \)

12. \(8\Omega\) ප්‍රතිරෝධයක් සහ \(3A\) ධාරාවක් සහිත සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයක බල අලාභය සොයන්න.
විසඳුම: \( P = I^2R = 3^2 \times 8\Omega = 72W \)

13. ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයක ප්‍රාථමික වෝල්ටීයතාවය \(120V\) සහ ද්විතියික වෝල්ටීයතාවය \(240V\) වේ. ප්‍රාථමික ධාරාව \(2A\) නම්, ද්විතියික ධාරාව සොයන්න.
විසඳුම: ද්විතියික ධාරාව = \( \frac{{\text{{ප්‍රාථමික වෝල්ටීයතාවය}}}}{{\text{{ද්විතියික වෝල්ටීයතාවය}}}} \times \text{{ප්‍රාථමික ධාරාව}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)

14. \(50Hz\), \(0.2H\) ප්‍රේරකයක ප්‍රතික්‍රියාව ගණනය කරන්න.
විසඳුම: \(

15. ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කර ඇති \(10\mu F\) ධාරිත්‍රක තුනක මුළු ධාරිතාව සොයන්න.
විසඳුම: \( \frac{1}{{C_{\text{{total}}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{total}}} = \frac{10}{3} \mu F \ආසන්න වශයෙන් 3.33\mu F \)

16. \(0.1F\) සුපිරි ධාරිත්‍රකයක් \(5V\) ට ආරෝපණය කර ඇත. ගබඩා කර ඇති ශක්තිය සොයන්න.
විසඳුම: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)

17. \(60W\) සැබෑ බලයක් සහ \(75VA\) දෘශ්‍ය බලයක් සහිත පරිපථයක බල සාධකය ගණනය කරන්න.
විසඳුම: බල සාධකය = \( \frac{{\text{{තාත්වික බලය}}}}{{\text{{දෘශ්‍ය බලය}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \ආසන්න වශයෙන් 0.8 \)

18. සමාන්තරගතව ඇති \(4\Omega\) ප්‍රතිරෝධක දෙකක සමාන ප්‍රතිරෝධය සොයන්න.
විසඳුම: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)

19. \(5\Omega\) ප්‍රතිරෝධයක් සහ \(12\Omega\) ප්‍රතික්‍රියාවක් සහිත පරිපථයක සම්බාධනය තීරණය කරන්න.
විසඳුම: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \ආසන්න වශයෙන් 13.34\Omega \)

15. \(120V\) උපරිම අගයක් සහිත සයිනාකාර වෝල්ටීයතාවයක RMS අගය ගණනය කරන්න.
විසඳුම: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}}{\sqrt{2}} \ආසන්න වශයෙන් 84.85V \)

16. \(4A\) ධාරාවක් සහිත \(5\Omega\) ප්‍රතිරෝධකයක විසුරුවා හරින ලද බලය සොයන්න.
විසඳුම: \( P = I^2R = 4^2 \times 5\Omega = 80W \)

17. \(50\Omega\) ප්‍රතික්‍රියාවක් සහිත \(25mH\) ප්‍රේරකයක සංඛ්‍යාතය ගණනය කරන්න.
විසඳුම: \( f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \ආසන්න වශයෙන් 31.83Hz \)

18. \(100V\) සැපයුමක් සහිත \(20\Omega\) ප්‍රතිරෝධකයක ධාරාව නිර්ණය කරන්න.
විසඳුම: \( I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A \)

19. සමාන්තරව සම්බන්ධ කර ඇති \(10mH\) ප්‍රේරක දෙකක මුළු ප්‍රේරණය සොයන්න.
විසඳුම: \( \frac{1}{{L_{\පෙළ{{මුළු}}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\පෙළ{{මුළු}}} = 5mH \)

20. \(0.5\) පැය සඳහා භාවිතා කරන \(1500W\) යකඩයකින් පරිභෝජනය කරන ශක්තිය ගණනය කරන්න.
විසඳුම: \( E = Pt = 1500W \times 0.5h = 750Wh = 0.75kWh \)