Nishati ya umeme - matatizo na suluhisho

28 Nishati ya umeme - matatizo na suluhisho

1. Kokotoa mkondo wa umeme wa taa ya Wati 10 iliyoundwa kwa ajili ya Volti 12.

Inajulikana:

Nguvu (P) = Wati 10

Volti (V) = Volti 220

Inahitajika: Mkondo wa umeme

Suluhisho:

Nguvu ya taa = Wati 10 = Jouli 10/sekunde

Mlinganyo ulio hapa chini unaonyesha uhusiano kati ya nguvu ya umeme (P), uwezo wa umeme (V) na mkondo wa umeme (I) uliotajwa katika fomula ifuatayo:

P = VI

Mkondo wa umeme:

I = P / V = ​​​​10 / 220 = 1/22 = 0.045 Ampea

2. Kokotoa nguvu ya umeme kulingana na saketi ya umeme iliyo hapa chini.

Inajulikana:

Kipingamizi 1 (R ₁ ) = 6 Ω

Kipingamizi 2 (R ₂ ) = 6 Ω

Volti ya umeme (V) = Volti 24

Inayohitajika: Nishati ya umeme

Suluhisho:

Kipingamizi sawa:

R ₁ na R ₂ zimeunganishwa mfululizo. Kipingamizi sawa:

R = R ₁ + R ₂ = 6 Ω + 6 Ω = 12 Ω

Mkondo wa umeme:

I = V/R = 24/12 = 2 Ampere

Nguvu ya umeme:

P = VI = (24)(2) = Wati 48 = Jouli 48/sekunde

3. Kokotoa mkondo wa umeme wa kiloWati 3 iliyoundwa kwa Volti 150.

Inajulikana:

Nguvu ya umeme (P) = kiloWati 3 = Wati 3000

Volti ya umeme (V) = Volti 150

Inayohitajika: Mkondo wa umeme (I)

Suluhisho:

Uhusiano wa nguvu ya umeme (P), uwezo wa umeme (V) na mkondo wa umeme (I) umeelezwa katika fomula ifuatayo:

P = VI

Mkondo wa umeme:

I = P / V

I = Wati 3000 / Volti 150

I = Ampea 20

4. Hesabu nguvu ya kipingamizi cha \(10\,\Omega\) chenye mkondo wa \(5\,A\).
Suluhisho: \( P = I^2 R = 5^2 \mara 10 = 250\,W \)

5. Tambua nguvu ya saketi yenye upinzani wa \(12\,V\) na \(4\,\Omega\).
Suluhisho: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{12^2}{4} = 36\,W \)

6. Balbu ya \(60\,W\) inafanya kazi kwa \(3\,h\). Hesabu nishati inayotumika.
Suluhisho: \( E = Pt = 60 \mara 3 = 180\,Wh = 0.18\,kWh \)

7. Kokotoa mkondo wa kifaa cha \(200\,W\) kwenye usambazaji wa \(100\,V\).
Suluhisho: \( I = \frac{P}{V} = \frac{200}{100} = 2\,A \)

8. Tafuta upinzani wa hita inayotumia \(1200\,W\) katika \(240\,V\).
Suluhisho: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{240^2}{1200} = 48\,\Omega \)

9. Betri ya \(9\,V\) imeunganishwa na kipingamizi cha \(3\,\Omega\). Tafuta nguvu iliyotoweka.
Suluhisho: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{9^2}{3} = 27\,W \)

10. Kokotoa nguvu katika kipingamizi cha \(10\,\Omega\) chenye usambazaji wa \(100\,V\).
Suluhisho: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{100^2}{10} = 1000\,W \)

11. Tambua volteji inayohitajika ili kusambaza \(50\,W\) katika kipingamizi cha \(10\,\Omega\).
Suluhisho: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{50 \mara 10} = 22.36\,V \)

12. Mota hutumia \(1500\,W\) na huendesha kwa \(4\,h\). Tafuta nishati inayotumika.
Suluhisho: \( E = Pt = 1500 \mara 4 = 6000\,Wh = 6\,kWh \)

13. Tafuta mkondo wa usambazaji wa \(240\,V\) ikiwa umeme ni \(1200\,W\).
Suluhisho: \( I = \frac{P}{V} = \frac{1200}{240} = 5\,A \)

14. Hesabu upinzani wa balbu ya \(100\,W\) inayofanya kazi katika \(200\,V\).
Suluhisho: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{200^2}{100} = 400\,\Omega \)

15. Tambua nguvu katika saketi ya \(3\,A\) kwa kutumia kipingamizi cha \(15\,\Omega\).
Suluhisho: \( P = I^2 R = 3^2 \mara 15 = 135\,W \)

16. Kokotoa volteji inayohitajika ili kusambaza \(100\,W\) katika kipingamizi cha \(20\,\Omega\).
Suluhisho: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{100 \mara 20} = 44.72\,V \)

17. Tafuta nishati inayotumiwa na feni ya \(300\,W\) inayoendesha kwa \(2\,h\).
Suluhisho: \( E = Pt = 300 \mara 2 = 600\,Wh = 0.6\,kWh \)

18. Kokotoa mkondo katika saketi yenye nguvu ya \(1000\,W\) na volteji ya \(250\,V\).
Suluhisho: \( I = \frac{P}{V} = \frac{1000}{250} = 4\,A \)

19. Tambua upinzani wa kibaniko cha \(400\,W\) kinachofanya kazi katika \(100\,V\).
Suluhisho: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{100^2}{400} = 25\,\Omega \)

20. Tafuta nguvu ya volteji ya \(20\,V\) kwenye kipingamizi cha \(5\,\Omega\).
Suluhisho: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{20^2}{5} = 80\,W \)

21. Kokotoa volteji inayohitajika kutoa \(200\,W\) kwa kipingamizi \(25\,\Omega\).
Suluhisho: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{200 \mara 25} = 50\,V \)

22. Amua nishati inayotumiwa na mashine ya \(500\,W\) inayoendesha kwa \(5\,h\).
Suluhisho: \( E = Pt = 500 \mara 5 = 2500\,Wh = 2.5\,kWh \)

23. Tafuta mkondo wa balbu ya \(60\,W\) inayofanya kazi katika \(120\,V\).
Suluhisho: \( I = \frac{P}{V} = \frac{60}{120} = 0.5\,A \)

24. Hesabu upinzani wa taa ya \(40\,W\) inayofanya kazi kwa \(20\,V\).
Suluhisho: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{20^2}{40} = 10\,\Omega \)

25. Tambua nguvu katika saketi ya \(5\,A\) kwa kutumia kipingamizi cha \(12\,\Omega\).
Suluhisho: \( P = I^2 R = 5^2 \mara 12 = 300\,W \)

26. Kokotoa volteji inayohitajika ili kutoa \(150\,W\) kwa kipingamizi \(15\,\Omega\).
Suluhisho: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{150 \mara 15} = 61.24\,V \)

27. Tafuta nishati inayotumiwa na kiyoyozi cha \(800\,W\) kinachofanya kazi kwa \(3\,h\).
Suluhisho: \( E = Pt = 800 \mara 3 = 2400\,Wh = 2.4\,kWh \)

28. Tambua mkondo katika saketi yenye nguvu ya \(500\,W\) na volteji ya \(125\,V\).
Suluhisho: \( I = \frac{P}{V} = \frac{500}{125} = 4\,A \)