sk|cz|

Work and performance of electric power

1.

Uveďte základné vzťahy pre výpočet práce a výkonu v obvode jednosmerného prúdu.

Riešenie:

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-1.gif


2.

Príkony dvoch topných teliesok sú P1 = 18W, P2 = 24W pri napätí U = 12V. Aký príkon budú mať obidve telieska, zapojené na to isté napätie 12V, ak ich spojíme:

  • a) paralelne
  • b) sériovo

Riešenie:

Rozbor:

P1 = 18W,  P2 = 24W,  U = 12V, R1 = ?, R2 =?,  P = ?,  P‘ =?

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-2.gif 

  • Pri paralelnom zapojení teliesok bude príkon 42W
  • Pri sériovom 10,28W.


3.

Z nikelínového drôtu (ρ = 0,44.10-6Ώ.m) s priemerom d = 0,5mm sa má zhotoviť výhrevná špirála, v ktorej by pri napätí 120V vzniklo 1667 kJ tepla za 1 hodinu. Aký dlhý drôt je na to potrebný?

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-3.gif 

Na zhotovenie výhrevnej špirály je potrebný drôt dlhý 14m.


4.

Elektrický vankúš pripojený na najvyšší stupeň vyhrievania má pri napätí U = 220V príkon P = 15W. Aký je odpor vankúša? Aký prúd ním prechádza? Koľko elektrickej energie spotrebuje za 10 hodín prevádzky?

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-4.gif 

Odpor vankúša je 3,2kΏ, prúd 68mA a za 10 hodín spotrebuje 0,15 kWh elektrickej energie.


5.

Koľko ampérovú poistku treba zapojiť na ochranu elektrického vedenia, v ktorom pri napätí 220V je paralelne zapojených 10 žiaroviek 100W/220V.

Riešenie:

Rozbor:

U = 220V,  P = 100W,  n = 10,  I = ?

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-5.gif 

Do elektrického vedenia treba zapojiť 5A poistku.


6.

K plochej batérii s Ue = 4,5V a Ri = 1Ώ je pripojená žiarovka s odporom R = 9Ώ. Určite celkový výkon batérie Pz, užitočný výkon vo vonkajšom obvode (príkon žiarovky P) a účinnosť prenosu energie z batérie na žiarovku.

Riešenie:

Rozbor:

Ue = 4,5V,   Ri = 1Ώ,  R = 9Ώ,  PZ = ?,  η = ?

 fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-6.gif

Účinnosť prenosu energie z batérie na žiarovku je η = 90.


7.

Aký prúd prechádza elektrickým varičom, ak sa na ňom 10 litrov vody ohreje z 200C na 1000C za 30 minút? Účinnosť variča je 75%, napätie v sieti je 230V.(c = 4180 J.kg-1K-1)

Riešenie:

Rozbor:

m = 10kg,  Δt = 800C = 80K,  U = 230V,  τ = 30min = 1800s,  η = 0,75, c = 4180 J.kg-1K-1

 fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-7.gif

Elektrickým varičom prechádza prúd asi 11A


8.

Výťah o hmotnosti 1,2 tony sa za 0,5 min. dostal do výšky 15m. Napätie na svorkách elektromotora, ktorý dvíhal výťah je 230V (η = 90%) Určite prúd prechádzajúci elektromerom!

Riešenie:

Rozbor:

m = 1200kg,  t = 30s,  h = 15m,  U = 230V,  η = 90% = 0,9,  I = ?

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-8.gif 

Elektromerom prechádza prúd I = 29A.


9.

V obvode sú zapojené tri ploché rovnaké batérie, každá s Ue = 4,5A a Ri = 1,5Ώ. Vonkajší odpor zapojený do obvodu je R = 10Ώ. Určite výkon elektrického prúdu vo vonkajšom obvode, ak sú batérie zapojené

  • a.) sériovo
  • b.) paralelne

Riešenie:

Rozbor:

Ue = 4,5A a Ri = 1,5Ώ,  R = 10Ώ,  n = 3,  P1 = ?,  P2 = ?

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-9.gif 

  • Pri sériovom zapojení batérií P1 = 8,67W
  • pri paralelnom P2 = 1,84W.

10.

Keď na daný zdroj Ue zapojíme spotrebič s R1 = 5Ώ je príkon spotrebiča rovnaký, ako príkon spotrebiča s R2 = 0,2Ώ zapojeného na ten istý zdroj. Určite vnútorný odpor zdroja Ri a pre každý spotrebič aj jeho účinnosť.

Riešenie:

Rozbor:

R1 = 5Ώ,  R2 = 0,2Ώ,  Ri = ?,  η1= ?,  η2= ?, 

fyzika-praca-a-vykon-elektickeho-prudu-10.gif