25 Энергияи барқӣ – мушкилот ва роҳҳои ҳал
1. Чароғи барқӣ бо шиддати 220 В – 5 ба муддати 30 дақиқа фаъол аст. Барои он чӣ қадар энергия лозим аст?
Ҳал:
Шиддат (В) = 220 Вольт
Ҷараёни барқӣ (I) = 5 Ампер
Вақт (t) = 30 дақиқа = 30 x 60 сония = 1800 сония
Қувваи барқ (P):
P = VI = (220 Волт) (5 Ампер) = 1100 Вольт Ампер = 1100 Ватт = 1100 Ҷоул/сония
Энергияи барқ = Қувваи барқ x вақт = (1100 Ҷоул/сония) (1800 сония)
Энергияи барқ = 1,980,000 Ҷоул = 1,980 килоҶол
2. Дастгоҳи кафшери 220 В – 60 Вт барои 4 дақиқа истифода мешавад. Он чӣ қадар энергия талаб мекунад.
Маълум:
Қувва (P) = 60 Ватт = 60 Ҷоул/сония
Шиддат (В) = 220 Вольт
Вақт (t) = 4 дақиқа = 4 x 60 сония = 240 сония
Талабот: Нерӯи барқ
Ҳал:
220 Вольт – 60 Ватт маънои онро дорад, ки кафшери барқӣ хуб кор мекунад, агар фарқи потенсиал ё шиддат 220 вольт бошад ва қудрати 60 Ватт = 60 Ҷоул/сония дошта бошад, яъне кафшери барқӣ энергияи 60 Ҷоулро дар як сония истифода мебарад.
Энергияи барқ = қувваи барқ x фосилаи вақт = (60 Ҷоул/сония)(240 сония) = 14,400 Ҷоул.
3. Энергияе, ки оҳан дар давоми 1 дақиқа истифода мебарад, 33 кҶ аст, дар шиддати 220 волт. Ҷараён дар оҳан чӣ қадар калон аст.
Маълум:
Фосилаи вақт (t) = 1 дақиқа = 60 сония
Энергия (Вт) = 33 килоҶоул = 33 000 Ҷоул
Шиддат (В) = 220 Вольт
Ҷалбшаванда: Ҷараёни барқӣ (I)
Ҳал:
Қувваи барқ ин энергияест, ки дар фосилаи муайяни вақт истифода мешавад.
P = W / t = 33,000 Ҷоул / 60 сония
P = 550 Ватт
Ҷараёни барқ:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Ампер
4. Касе ба ҳисоби миёна дар як рӯз 6 соат телевизор тамошо мекунад. Телевизор ба шиддати 220 волт пайваст карда шудааст, то ҷараёни барқ аз телевизор 0.5 Ампер бошад. Агар ширкати барқӣ барои як кВт/соат 0.092 доллар ситонида шавад, пас арзиши истифодаи энергияи барқ барои телевизор дар тӯли 1 моҳ (30 рӯз)… аст.
Маълум:
Фосилаи вақт = 6 соат x 30 = 180 соат
Шиддат (В) = 220 Вольт
Ҷараёни барқӣ (I) = 0.5 Ампер
Дархост: Нархи моҳона
Ҳал:
Қудрати телевизион:
P = VI = (220 вольт) (0.5 ампер) = 110 вольт ампер = 110 ватт
Энергияи барқ = қувваи барқ x фосилаи вақт
Энергияи барқии телевизор = 110 Ватт x 180 соат = 19800 Ватт-соат = 19.8 кило Ватт-соат = 19.8 кило Ватт-соат = 19.8 кВт-соат
Арзиши истифодаи нерӯи барқ барои телевизион дар давоми 1 моҳ:
19.8 кВт х х $ 0.092 / кВт = $ 1.8216
5. Дар як хона 4 чароғи 20 ваттӣ, 2 чароғи 10 ваттӣ ва 3 чароғи 40 ваттӣ мавҷуданд, ки ҳар рӯз 5 соат истифода мешаванд. Агар пардохти ширкати барқӣ 0.092 барои як кВт/соат бошад, пас арзиши истифодаи энергияи барқ дар тӯли 1 моҳ (30 рӯз) … аст.
Маълум:
4 чароғ 20 Ватт = 4 x 20 Ватт = 80 Ватт
2 чароғ 10 Ватт = 2 x 10 Ватт = 20 Ватт
3 чароғ 40 Ватт = 3 x 40 Ватт = 120 Ватт
Қувваи умумӣ (Вт) = 80 Ватт + 20 Ватт + 120 Ватт = 220 Ватт
Фосилаи вақт (t) = 5 соат x 30 = 150 соат
Дархост: Арзиши истифодаи нерӯи барқ барои 1 моҳ (30 рӯз)
Ҳал:
Энергияи барқ = қувваи барқ x фосилаи вақт = 220 Ватт x 150 соат = 33,000 Ватт-соат = 33 кило Ватт-соат = 33 кило Ватт-соат = 33 кВт-соат
Арзиши истифодаи нерӯи барқ барои 1 моҳ (30 рӯз)
(33 кВт/соат)(0.092/кВт/соат) = $3.036
6. Муқовимати занҷир √(5 Омега√) ва ҷараёни он √(2 А√) аст. Қувваи барқро ёбед.
Ҳал: \( P = IV = 2A \зарбаи 5\Омега = 10W \)
7. Батареяи 10В ба резистори 2Омега пайваст карда шудааст. Ҷараёнро ҳисоб кунед.
Ҳал: \( I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A \)
8. Лампаи барқӣ бо шиддати 60 Вт аз манбаи барқи 120 В кор мекунад. Муқовиматро ёбед.
Ҳал: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\Omega \)
9. Энергияи сарфкардаи лампаи "100 Вт"-ро дар "2" соат ҳисоб кунед.
Ҳал: \( E = Pt = 100W \ маротиба 2 соат = 200Wh = 0.2 кВт/соат \)
10. Конденсатори 20 мкФ то 50 В заряднок карда шудааст. Энергияи захирашударо ёбед.
Ҳал: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25 мҶ \)
11. Ҷараёнро дар индуктори \(10 мН\) муайян кунед, вақте ки суръати тағйирёбии ҷараён \(5А/с\) аст.
Ҳал: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50mV \)
12. Талафоти қувваро дар хатти интиқоли барқ бо муқовимати �(8 Омега₂) ва ҷараёни �(3 А₂) ёбед.
Ҳал: \( P = I^2R = 3^2 \зарбаи 8\Омега = 72W \)
13. Трансформатор шиддати ибтидоии 120 В ва шиддати дуюмдараҷаи 240 В дорад. Агар ҷараёни ибтидоӣ 2 А бошад, ҷараёни дуюмдараҷаро ёбед.
Ҳал: Ҷараёни дуюмдараҷа = \( \frac{{\text{{Шиддати ибтидоӣ}}}}{{\text{{Шиддати дуюмдараҷа}}}} \times \text{{Ҷараёни ибтидоӣ}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. Реактивии индуктори \(50Hz\), \(0.2H\)-ро ҳисоб кунед.
Ҳал: \(
15. Иқтидори умумии се конденсатори пайдарпай пайвастшударо ёбед.
Ҳал: \( \frac{1}{{C_{\text{{total}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{total}}} = \frac{10}{3} \mu F \approx 3.33\mu F \)
16. Суперконденсатори 0.1F (0.1F) то 5V заряднок карда шудааст. Энергияи захирашударо ёбед.
Ҳал: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)
17. Коэффисиенти қувваро дар занҷир бо қуввати воқеии \(60Вт\) ва қуввати зоҳирии \(75ВА\) ҳисоб кунед.
Ҳал: Коэффисиенти қувва = \( \frac{{\text{{Қувваи воқеӣ}}}}{{\text{{Қувваи намоён}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \taxminan 0.8 \)
18. Муқовимати эквивалентии ду резистори параллелии \(4\Омега\)-ро ёбед.
Ҳал: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)
19. Импеданси занҷирро бо муқовимати \(5\Омега\) ва реактивии \(12\Омега\) муайян кунед.
Ҳал: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \тақрибан 13.34\Омега \)
15. Қимати RMS-и шиддати синусоидиро бо қимати авҷи \(120V\) ҳисоб кунед.
Ҳал: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}{\sqrt{2}} \approx 84.85V \)
16. Қувваи парокандашударо дар резистори \(5\Омега\) бо ҷараёни \(4A\) ёбед.
Ҳал: \( P = I^2R = 4^2 \зарбаи 5\Омега = 80W \)
17. Басомади индуктори 25 мН-ро бо реактивияти 50 Омега ҳисоб кунед.
Ҳал: \( f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \taxminan 31.83Hz \)
18. Ҷараёнро дар резистори 20-уми Омега бо манбаи 100 В муайян кунед.
Ҳал: \( I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A \)
19. Индуктивияти умумии ду индуктори \(10 мН\)-ро, ки ба таври мувозӣ пайваст карда шудаанд, ёбед.
Ҳал: \( \frac{1}{{L_{\text{{total}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{total}}} = 5mH \)
20. Энергияи сарфшударо, ки оҳани "1500 Вт" дар тӯли "0.5" соат истифода кардааст, ҳисоб кунед.
Ҳал: \( E = Pt = 1500W \ маротиба 0.5 соат = 750Wh = 0.75 кВт/соат \)
