28 Elkraft – problem och lösningar
1. Beräkna den elektriska strömmen för en 10-wattslampa avsedd för 12 volt.
Känd:
Effekt (P) = 10 Watt
Spänning (V) = 220 Volt
Önskas: Elektrisk ström
lösning:
Lampeffekt = 10 watt = 10 joule/sekund
Ekvationen nedan visar förhållandet mellan den elektriska effekten (P), den elektriska potentialen (V) och den elektriska strömmen (I) angivet i formeln nedan:
P = VI
Elström:
I = P / V = 10 / 220 = 1/22 = 0.045 ampere
2. Beräkna den elektriska effekten enligt den elektriska kretsen nedan.
Känd:
Motstånd 1 (R1 ) = 6 Ω
Motstånd 2 (R2 ) = 6 Ω
Elektrisk spänning (V) = 24 volt
Önskas: Elkraft
lösning:
Ekvivalent motstånd:
R1 och R2 är seriekopplade. Det ekvivalenta motståndet :
R = R 1 + R 2 = 6 Ω + 6 Ω = 12 Ω
Den elektriska strömmen:
I = V/R = 24/12 = 2 Ampere
Elkraft:
P = VI = (24)(2) = 48 Watt = 48 Joule/sekund
3. Beräkna den elektriska strömmen för en 3 kilowatt-batteri konstruerad för 150 volt.
Känd:
Eleffekt (P) = 3 kilowatt = 3000 watt
Elektrisk spänning (V) = 150 volt
Önskas: Elektrisk ström (I)
lösning:
Förhållandet mellan elektrisk effekt (P), elektrisk potential (V) och elektrisk ström (I) anges i formeln nedan:
P = VI
Den elektriska strömmen:
I = P/V
I = 3000 watt / 150 volt
I = 20 ampere
4. Beräkna effekten för ett 10Ω-motstånd med en strömstyrka på 5 A.
Lösning: (P = I² R = 5² × 10 = 250 W)
5. Bestäm effekten för en krets med 12 V och 4 Omega.
Lösning: (P = V²/R = 12²/4 = 36 W)
6. En 60 W-lampa lyser i 3 timmar. Beräkna den förbrukade energin.
Lösning: (E = Pt = 60 × 3 = 180 Wh = 0.18 kWh)
7. Beräkna strömmen för en apparat på 200 W på en spänning på 100 V.
Lösning: (I = P/V = 200/100 = 2A)
8. Hitta resistansen hos en värmare som använder 1200 W vid 240 V.
Lösning: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{240^2}{1200} = 48\,Ω)
9. Ett 9V-batteri är anslutet till ett 3Omega-motstånd. Bestäm den förbrukade effekten.
Lösning: (P = V²/R = 9²/3 = 27 W)
10. Beräkna effekten i ett 10Ω-motstånd med en spänning på 100 V.
Lösning: (P = V²/R = 100²/10 = 1000 W)
11. Bestäm den spänning som krävs för att avge 50 W i ett 10 Omega-motstånd.
Lösning: (V = PR = 50 × 10 = 22.36 V)
12. En motor använder 1500 W och går i 4 timmar. Beräkna den förbrukade energin.
Lösning: (E = Pt = 1500 × 4 = 6000 Wh = 6 kWh)
13. Hitta strömmen för en källa på 240 V om effekten är 1200 W.
Lösning: (I = P/V = 1200/240 = 5A)
14. Beräkna resistansen för en 100 W-lampa som arbetar vid 200 V.
Lösning: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{200^2}{100} = 400\,Ω)
15. Bestäm effekten i en krets på 3 A med ett motstånd på 15 Omega.
Lösning: (P = I² R = 3² × 15 = 135 W)
16. Beräkna den spänning som behövs för att avge 100 W i ett 20 Omega-motstånd.
Lösning: (V = PR = 100 × 20 = 44.72 V)
17. Beräkna energiförbrukningen av en fläkt på 300 W som körs i 2 timmar.
Lösning: (E = Pt = 300 × 2 = 600 Wh = 0.6 kWh)
18. Beräkna strömmen i en krets med 1000 W effekt och 250 V spänning.
Lösning: (I = P/V = 1000/250 = 4A)
19. Bestäm resistansen hos en brödrost på 400 W som arbetar vid 100 V.
Lösning: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{100^2}{400} = 25\,Ω)
20. Hitta effekten för en spänning på 20 V över ett motstånd på 5 Omega.
Lösning: (P = V²/R = 20²/5 = 80 W)
21. Beräkna den spänning som behövs för att ge 200 W till ett 25 Omega-motstånd.
Lösning: (V = PR = 200 × 25 = 50 V)
22. Bestäm energiförbrukningen av en \(500\,W\) maskin som körs i \(5\,h\).
Lösning: (E = Pt = 500 × 5 = 2500 Wh = 2.5 kWh)
23. Beräkna strömmen för en 60 W-lampa som arbetar vid 120 V.
Lösning: (I = P/V = 60/120 = 0.5A)
24. Beräkna resistansen för en 40 W-lampa som drivs med 20 V.
Lösning: (R = \frac{V^2}{P} = \frac{20^2}{40} = 10\,Ω)
25. Bestäm effekten i en krets på 5 A med ett motstånd på 12 Omega.
Lösning: (P = I² R = 5² × 12 = 300 W)
26. Beräkna den spänning som krävs för att leverera 150 W till ett 15 Omega-motstånd.
Lösning: (V = PR = 150 × 15 = 61.24 V)
27. Beräkna energiförbrukningen av en luftkonditionering på 800 W som körs i 3 timmar.
Lösning: (E = Pt = 800 × 3 = 2400 Wh = 2.4 kWh)
28. Bestäm strömmen i en krets med 500 W effekt och 125 V spänning.
Lösning: (I = P/V = 500/125 = 4A)
