25 Energjia elektrike – problemet dhe zgjidhjet
1. Një llambë elektrike 220 V – 5 A përdoret për 30 minuta. Sa energji kërkon?
zgjidhje:
Tensioni (V) = 220 Volt
Rryma elektrike (I) = 5 Amper
Koha (t) = 30 minuta = 30 x 60 sekonda = 1800 sekonda
Energji elektrike (P):
P = VI = (220 volt) (5 amper) = 1100 volt amper = 1100 vat = 1100 xhaul/sekondë
Energji elektrike = Fuqia elektrike x koha = (1100 Xhaul/sekondë)(1800 sekonda)
Energji elektrike = 1,980,000 Xhaul = 1,980 kiloXhaul
2. Një hekur saldimi 220 V – 60 W përdoret për 4 minuta. Sa energji kërkon.
I njohur:
Fuqia (P) = 60 Vat = 60 Xhul/sekondë
Tensioni (V) = 220 Volt
Koha (t) = 4 minuta = 4 x 60 sekonda = 240 sekonda
Kërkohet: Energji elektrike
zgjidhje:
220 Volt – 60 Vat do të thotë që bashkuesi elektrik funksionon mirë nëse diferenca e potencialit ose tensioni është 220 volt dhe ka një fuqi prej 60 Vat = 60 Xhaul/sekondë, që do të thotë se bashkuesi elektrik përdor energjinë prej 60 Xhaul për sekondë.
Energjia elektrike = fuqia elektrike x intervali kohor = (60 Xhaul/sekondë)(240 sekonda) = 14,400 Xhaul.
3. Energjia e përdorur nga hekuri për 1 minutë është 33 kJ, në një tension prej 220 volt. Sa e madhe është rryma në hekur.
I njohur:
Intervali kohor (t) = 1 minutë = 60 sekonda
Energjia (W) = 33 kiloJules = 33,000 Joules
Tensioni (V) = 220 Volt
Kërkohet: Rrymë elektrike (I)
zgjidhje:
Energjia elektrike është energjia elektrike e përdorur gjatë një intervali të caktuar kohor.
P = W / t = 33,000 Xhaul / 60 sekonda
P = 550 vat
Rrymë elektrike:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Amper
4. Dikush shikon televizor mesatarisht 6 orë në ditë. Televizori është i lidhur me një tension prej 220 voltësh në mënyrë që rryma elektrike që rrjedh nëpër televizor të jetë 0.5 Amper. Nëse kompania e energjisë elektrike ngarkon 0.092 dollarë për kWh, atëherë kostoja e përdorimit të energjisë elektrike për televizorin për 1 muaj (30 ditë) është…
I njohur:
Intervali kohor = 6 orë x 30 = 180 orë
Tensioni (V) = 220 Volt
Rryma elektrike (I) = 0.5 Amper
Kërkohet: Kostoja në muaj
zgjidhje:
Fuqia e televizionit:
P = VI = (220 volt) (0.5 amper) = 110 volt amper = 110 vat
Energjia elektrike = fuqia elektrike x intervali kohor
Energjia elektrike e televizorit = 110 Vat x 180 orë = 19800 Vat orë = 19.8 kilo Vat orë = 19.8 kilo Vat orë = 19.8 kWh
Kostoja e përdorimit të energjisë elektrike për TV për 1 muaj:
19.8 kWh x 0.092 $/kWh = 1.8216 $
5. Në një shtëpi ka 4 llamba 20 vat, 2 llamba 10 vat, 3 llamba 40 vat, të cilat përdoren 5 orë çdo ditë. Nëse tarifa e kompanisë elektrike është 0.092 për kWh, atëherë kostoja e përdorimit të energjisë elektrike për 1 muaj (30 ditë) është ….
I njohur:
4 llamba 20 vat = 4 x 20 vat = 80 vat
2 llamba 10 vat = 2 x 10 vat = 20 vat
3 llamba 40 vat = 3 x 40 vat = 120 vat
Fuqia totale (W) = 80 vat + 20 vat + 120 vat = 220 vat
Intervali kohor (t) = 5 orë x 30 = 150 orë
Kërkohet: Kostoja e përdorimit të energjisë elektrike për 1 muaj (30 ditë)
zgjidhje:
Energjia elektrike = fuqia elektrike x intervali kohor = 220 Vat x 150 orë = 33,000 Vat orë = 33 kilo Vat orë = 33 kilo Vat orë = 33 kWh
Kostoja e përdorimit të energjisë elektrike për 1 muaj (30 ditë)
(33 kWh)(0.092/kWh) = $3.036
6. Një qark ka një rezistencë prej \(5\Omega\) dhe një rrymë prej \(2A\). Gjeni fuqinë elektrike.
Zgjidhja: \( P = IV = 2A \ herë 5 \Omega = 10W \)
7. Një bateri \(10V\) është e lidhur me një rezistencë \(2Omega\). Llogaritni rrymën.
Zgjidhja: I = V}{R = 10V}{2Omega = 5A)
8. Një llambë me fuqi 60W funksionon me një furnizim me energji 120V. Gjeni rezistencën.
Zgjidhja: R = V^2}{P = 120^2}{60 = 240Omega)
9. Llogaritni energjinë e konsumuar nga një llambë \(100W\) në \(2\) orë.
Zgjidhja: \( E = Pt = 100W \ herë 2h = 200Wh = 0.2kWh \)
10. Një kondensator \(20 \mu F\) është i ngarkuar në \(50V\). Gjeni energjinë e ruajtur.
Zgjidhja: (E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25mJ)
11. Përcaktoni rrymën në një induktor \(10mH\) kur shkalla e ndryshimit të rrymës është \(5A/s\).
Zgjidhja: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50mV \)
12. Gjeni humbjen e energjisë në një linjë transmetimi me një rezistencë prej \(8\Omega\) dhe një rrymë prej \(3A\).
Zgjidhja: \( P = I^2R = 3^2 \times 8 \Omega = 72W \)
13. Një transformator ka një tension primar prej \(120V\) dhe një tension sekondar prej \(240V\). Nëse rryma primare është \(2A\), gjeni rrymën sekondare.
Zgjidhja: Rryma sekondare = \(\frac{{\text{{Tensioni primar}}}}{{\text{{Tensioni sekondar}}}} \times \text{{Rryma primare}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. Llogaritni reaktansën e një induktori \(50Hz\), \(0.2H\).
Zgjidhja: \(
15. Gjeni kapacitetin total të tre kondensatorëve (10 mu F) të lidhur në seri.
Zgjidhja: \( \frac{1}{{C_{\text{{totali}}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{totali}}} = \frac{10}{3} \mu F \afërsisht 3.33 \mu F \)
16. Një superkondensator \(0.1F\) është i ngarkuar me \(5V\). Gjeni energjinë e ruajtur.
Zgjidhja: (E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J)
17. Llogaritni faktorin e fuqisë së një qarku me fuqi reale prej \(60W\) dhe fuqi të dukshme prej \(75VA\).
Zgjidhja: Faktori i fuqisë = \( \frac{{\text{{Fuqi Reale}}}}{{\text{{Fuqi e Dukshme}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \approx 0.8 \)
18. Gjeni rezistencën ekuivalente të dy rezistorëve \(4\Omega\) të lidhur paralelisht.
Zgjidhja: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)
19. Përcaktoni impedancën e një qarku me një rezistencë prej \(5\Omega\) dhe një reaktancë prej \(12\Omega\).
Zgjidhja: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \approx 13.34\Omega \)
15. Llogaritni vlerën RMS të një tensioni sinusoidal me një vlerë maksimale prej \(120V\).
Zgjidhja: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}}{\sqrt{2}} \approx 84.85V \)
16. Gjeni fuqinë e shpërndarë në një rezistencë \(5\Omega\) me një rrymë prej \(4A\).
Zgjidhja: \( P = I^2R = 4^2 \times 5 \Omega = 80W \)
17. Llogaritni frekuencën e një induktori \(25mH\) me një reaktancë \(50\Omega\).
Zgjidhja: (f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \approx 31.83Hz \)
18. Përcaktoni rrymën në një rezistencë \(20\Omega\) me një furnizim \(100V\).
Zgjidhja: I = V}{R = 100V}{20Omega = 5A)
19. Gjeni induktancën totale të dy induktorëve \(10mH\) të lidhur paralelisht.
Zgjidhja: \( \frac{1}{{L_{\text{{totali}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{totali}}} = 5mH \)
20. Llogaritni energjinë e konsumuar nga një hekur \(1500W\) i përdorur për \(0.5\) orë.
Zgjidhja: \( E = Pt = 1500W \ herë 0.5h = 750Wh = 0.75kWh \)
