25 Elektr energiyasi – muammolar va yechimlar
1. 220 V – 5 Elektr chiroq 30 daqiqa davomida ishlatiladi. Buning uchun qancha energiya kerak?
yechim:
Kuchlanish (V) = 220 Volt
Elektr toki (I) = 5 Amper
Vaqt (t) = 30 daqiqa = 30 x 60 soniya = 1800 soniya
Elektr quvvat (P) :
P = VI = (220 Volt) (5 Amper) = 1100 Volt Amper = 1100 Vatt = 1100 Joul/sekund
Elektr energiyasi = Elektr quvvati x vaqt = (1100 Joul/soniya) (1800 soniya)
Elektr energiyasi = 1,980,000 Joul = 1,980 kiloJoul
2. 220 V – 60 Vt kuchlanishli lehim dazmoli 4 daqiqa davomida ishlatiladi. Bu qancha energiya talab qiladi.
Ma'lum:
Quvvat (P) = 60 Vatt = 60 Joul/soniya
Kuchlanish (V) = 220 Volt
Vaqt (t) = 4 daqiqa = 4 x 60 soniya = 240 soniya
Kerakli: Elektr quvvat
yechim:
220 Volt – 60 Vatt, agar potensiallar farqi yoki kuchlanish 220 volt bo'lsa va 60 Vatt = 60 Joul/sekund quvvatga ega bo'lsa, elektr lehim yaxshi ishlaydi, ya'ni elektr lehim sekundiga 60 Joul energiyasidan foydalanadi.
Elektr energiyasi = elektr quvvati x vaqt oralig'i = (60 Joul/soniya)(240 soniya) = 14 400 Joul.
3. Dazmolning 1 daqiqa davomida sarflaydigan energiyasi 220 volt kuchlanishda 33 kJ ni tashkil qiladi. Dazmoldagi tok kuchi qancha.
Ma'lum:
Vaqt oralig'i (t) = 1 daqiqa = 60 soniya
Energiya (Vt) = 33 kiloJoule = 33 000 Joul
Kuchlanish (V) = 220 Volt
Kerakli: Elektr toki (I)
yechim:
Elektr energiyasi - bu ma'lum bir vaqt oralig'ida ishlatiladigan elektr energiyasi.
P = W / t = 33,000 Joules / 60 soniya
P = 550 vatt
Elektr toki:
I = P / V = 550 / 220 = 2.5 Amper
4. Kimdir kuniga o'rtacha 6 soat televizor ko'radi. Televizor 220 voltli kuchlanishga ulangan, shuning uchun televizor orqali o'tadigan elektr toki 0.5 Amperni tashkil qiladi. Agar elektr kompaniyasi har bir kVt/soat uchun 0.092 dollar to'lasa, unda 1 oy (30 kun) davomida televizor uchun elektr energiyasidan foydalanish narxi...
Ma'lum:
Vaqt oralig'i = 6 soat x 30 = 180 soat
Kuchlanish (V) = 220 Volt
Elektr toki (I) = 0.5 Amper
Qidirilgan: Oylik narxi
yechim:
Televizorning kuchi:
P = VI = (220 Volt) (0.5 Amper) = 110 Volt Amper = 110 Vatt
Elektr energiyasi = elektr energiyasi x vaqt oralig'i
Televizorning elektr energiyasi = 110 vatt x 180 soat = 19800 vatt-soat = 19.8 kilo vatt-soat = 19.8 kilo vatt-soat = 19.8 kVt-soat
Televizor uchun 1 oy davomida elektr energiyasidan foydalanish narxi:
19.8 kVt/soat x $0.092/kVt/soat = 1.8216 dollar
5. Uyda har kuni 5 soat davomida 20 vattli 4 ta lampa, 10 vattli 2 ta lampa va 40 vattli 3 ta lampa mavjud. Agar elektr kompaniyasining to'lovi kVt/soat uchun 0.092 bo'lsa, unda 1 oy (30 kun) davomida elektr energiyasidan foydalanish narxi … ga teng.
Ma'lum:
4 ta lampa 20 vatt = 4 x 20 vatt = 80 vatt
2 ta lampa 10 vatt = 2 x 10 vatt = 20 vatt
3 ta lampa 40 vatt = 3 x 40 vatt = 120 vatt
Umumiy quvvat (Vt) = 80 vatt + 20 vatt + 120 vatt = 220 vatt
Vaqt oralig'i (t) = 5 soat x 30 = 150 soat
Qidirilgan: 1 oy (30 kun) davomida elektr energiyasidan foydalanish narxi
yechim:
Elektr energiyasi = elektr energiyasi x vaqt oralig'i = 220 Vatt x 150 soat = 33,000 Vatt-soat = 33 kilo Vatt-soat = 33 kilo Vatt-soat = 33 kVt-soat
1 oy (30 kun) davomida elektr energiyasidan foydalanish narxi
(33 kVt/soat)(0.092/kVt/soat) = $3.036
6. Zanjirning qarshiligi �(5₂Omega₃) va tok kuchi �(2₂A₃ ga teng. Elektr quvvatini toping.
Yechim: \( P = IV = 2A \ marta 5 \ Omega = 10 Vt \)
7. 10V batareya 2Omega rezistorga ulangan. Tok kuchini hisoblang.
Yechim: \( I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A \)
8. 60 Vt quvvatga ega lampochka 120 V kuchlanish bilan ishlaydi. Qarshilikni toping.
Yechim: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{120^2}{60} = 240\Omega \)
9. 100 Vt quvvatga ega lampochkaning 2 soat ichida sarflaydigan energiyasini hisoblang.
Yechim: \( E = Pt = 100 Vt \ marta 2 soat = 200 Vt soat = 0.2 kVt soat \)
10. 20 mkF kondensator 50V ga zaryadlangan. Saqlangan energiyani toping.
Yechim: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6}F \times 50^2 = 25mJ \)
11. Tokning o'zgarish tezligi ≥5A/s bo'lganda ≥10 mH induktoridagi tok kuchini aniqlang.
Yechim: \( V = L\frac{di}{dt} = 10 \times 10^{-3}H \times 5A/s = 50mV \)
12. Qarshiligi �(8 Omega₂) va toki �(3 A₂ bo'lgan uzatish liniyasida quvvat yo'qotilishini toping.
Yechim: \( P = I^2R = 3^2 \marta 8\Omega = 72W \)
13. Transformatorning birlamchi kuchlanishi \(120V\) va ikkilamchi kuchlanishi \(240V\). Agar birlamchi tok \(2A\) bo'lsa, ikkilamchi tokni toping.
Yechim: Ikkilamchi tok = \( \frac{{\text{{Birlamchi kuchlanish}}}}{{\text{{Ikkinchi kuchlanish}}}} \times \text{{Birlamchi tok}} = \frac{{120V}}{{240V}} \times 2A = 1A \)
14. (50Hz), (0.2H) induktorning reaktiv qarshiligini hisoblang.
Yechim: \(
15. Ketma-ket ulangan uchta 10 mkF kondensatorning umumiy sig'imini toping.
Yechim: \( \frac{1}{{C_{\text{{total}}} = \frac{1}{{C_1}} + \frac{1}{{C_2}} + \frac{1}{{C_3}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}, C_{\text{{total}}} = \frac{10}{3} \mu F \approx 3.33\mu F \)
16. \(0.1F\) superkondensator \(5V\) ga zaryadlangan. Saqlangan energiyani toping.
Yechim: \( E = \frac{1}{2} CV^2 = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 5^2 = 1.25J \)
17. Haqiqiy quvvati \(60W\) va ko'rinadigan quvvati \(75VA\) bo'lgan zanjirning quvvat koeffitsientini hisoblang.
Yechim: Quvvat koeffitsienti = \( \frac{{\text{{Real Power}}}}{{\text{{Ko'rinadigan Quvvat}}}} = \frac{{60W}}{{75VA}} \approx 0.8 \)
18. Parallel ulangan ikkita (4Omega) rezistorning ekvivalent qarshiligini toping.
Yechim: \( \frac{1}{{R_{\text{{eq}}}}} = \frac{1}{{R_1}} + \frac{1}{{R_2}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}, R_{\text{{eq}}} = 2\Omega \)
19. Qarshiligi \(5\Omega\) va reaktivligi \(12\Omega\) bo'lgan zanjirning impedansini aniqlang.
Yechim: \( Z = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} \taxminan 13.34\Omega \)
15. Eng yuqori qiymati \(120V\) bo'lgan sinusoidal kuchlanishning RMS qiymatini hisoblang.
Yechim: \( V_{\text{{RMS}}} = \frac{{V_{\text{{peak}}}}{\sqrt{2}} \approx 84.85V \)
16. Tok kuchi (4A) bo'lgan (5 Omega) rezistorda tarqalgan quvvatni toping.
Yechim: \( P = I^2R = 4^2 \marta 5\Omega = 80W \)
17. Reaktansi 50 Omega ga teng bo'lgan 25 mH induktorning chastotasini hisoblang.
Yechim: \( f = \frac{{X_L}}{{2\pi L}} = \frac{50}{{2\pi \times 25 \times 10^{-3}}} \taxminan 31.83Hz \)
18. 100V kuchlanishli rezistordagi tok kuchini aniqlang.
Yechim: \( I = \frac{V}{R} = \frac{100V}{20\Omega} = 5A \)
19. Parallel ulangan ikkita (10 mH) induktorning umumiy induktivligini toping.
Yechim: \( \frac{1}{{L_{\text{{total}}}} = \frac{1}{{L_1}} + \frac{1}{{L_2}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{1}{5}, L_{\text{{total}}} = 5mH \)
20. 1500 Vt quvvatga ega dazmolning 0.5 soat davomida sarflagan energiyasini hisoblang.
Yechim: \( E = Pt = 1500 Vt \ marta 0.5 soat = 750 Vt soat = 0.75 kVt soat \)
