Work and performance of electric power
1.
Uveďte základné vzťahy pre výpočet práce a výkonu v obvode jednosmerného prúdu.
Riešenie:
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:
Riešenie:
Rozbor:
P1 = 18W, P2 = 24W, U = 12V, R1 = ?, R2 =?, P = ?, P‘ =?
- 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:
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:
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 = ?
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 = ?
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
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 = ?
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 = ?
- 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= ?,
