Výkon striedavého prúdu
1.Vysvetlite pojmy efektívne hodnoty striedavého prúdu a napätia a výkon striedavého prúdu.
Riešenie:
Meracími prístrojmi sa nemerajú okamžité ani maximálne hodnoty prúdu a napätia, ale „efektívne hodnoty“ prúdu a napätia.
2. Rezistor s odporom 20Ώ je pripojený na zdroj striedavého napätia Uef = 24V a f = 50Hz. Napíšte rovnicu pre okamžitú hodnotu prúdu v obvode. Určite efektívnu hodnotu prúdu v obvode.
Riešenie:
Rozbor:
R = 20Ώ, Uef = 24V f = 50s-1, Ief = ?
- Rovnica pre okamžitú hodnotu prúdu v obvode je i = 1,7.sin(100π.t) [A]
- Efektívna hodnota prúdu v obvode je Ief = 1,2A.
3.Určite časové okamžiky v priebehu jednej periódy striedavého napätia, pri ktorých sa okamžité napätie rovná efektívnemu napätiu.
Riešenie:
Okamžité napätie rovná sa efektívnemu napätiu pre t1 =T/8 a t2 = 3T/8.
4.Striedavé napätie má efektívnu hodnotu Uef = 156V. Určite amplitúdu napätia. Za aký čas od začiatočného okamihu dosiahne okamžitá hodnota striedavého napätia efektívnu hodnotu, ak f = 50Hz.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
5.Pre okamžité hodnoty prúdu a napätia v obvode striedavého prúdu platia rovnice i = 1.sin(100π.t – π/4) [A] a u = 150.sin(100π.t) [V] Určite činný, zdanlivý a jalový výkon tohto prúdu. Ukážte, že platí:
6.Vypočítajte činný výkon striedavého prúdu, ktorý je zapojený na zdroj striedavého prúdu (U = 220V, f = 50Hz, cos φ = 0,8), ak v obvode je zapojený spotrebič, ktorý má vlastnosti:
- a.) cievky s indukčnosťou L = 0,1H
- b.) kondenzátora s kapacitou C = 10-3F
7. Vypočítajte, aký prúd prechádza jednofázovým elektromotorom na striedavý prúd, ak má výkon 5kWa je napojený na elektrickú sieť o napätí 220V. Účinník elektromotora je 0,85 a jeho účinnosť 80%.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
8. Pri napätí 48V prechádza obvodom prúd 6A. Činný výkon v obvode je 200W. Vypočítajte účinník. Posúďte, ako by sa zmenil činný výkon zariadenia, keby sa podarilo zlepšiť účinník na 0,98
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
9.Na striedavé napätie 3000V s f = 50Hz sú pripojené za sebou rezistor s odporom R = 40Ώ a cievka s indukčnosťou L = 95.10-3H. Určite prúd v obvode, fázový posun medzi prúdom a napätím a činný výkon prúdu.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
10. Jednofázový motor odoberal za čas 5 minút prúd 10A pri napätí 220V. Elektromer za ten čas nameral 0,125 kWh. Určite účinník motora.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia11.Napätie a prúd v cievke sa mení podľa rovníc u = 160.sin(100πt) (V) a i = 3.sin(100π – π/3) (A). Určite efektívne hodnoty napätia a prúdu v obvode, účinník a činný výkon.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia12.Rezistor s odporom 20Ώ je pripojený na zdroj striedavého napätia Uef = 24V a frekvencie f = 50Hz. Napíšte rovnicu pre okamžitú hodnotu prúdu v obvode. Vypočítajte okamžitý prúd v čase 0,001s.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia13.Striedavé napätie má efektívnu hodnotu Uef = 156V. Určite amplitúdu napätia. Za aký čas od začiatočného okamihu dosiahne okamžitá hodnota striedavého napätia efektívnu hodnotu, ak f = 50Hz. V začiatočnom okamihu je hodnota striedavého napätia nulová.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia14.Nech P je činný výkon striedavého elektrického prúdu, PZ zdanlivý a PQ jalový výkon. Ukážte, že platí :
15.Na štítku elektromotora sú údaje U = 230V, I = 20A, cosφ = 0,6. Vypočítajte činný, zdanlivý a jalový výkon a urobte skúšku.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia16. Pre okamžité hodnoty napätia a prúdu v obvode striedavého prúdu platí:
- a.) Vypočítajte frekvenciu striedavého prúdu
- b.) Vypočítajte činný výkon striedavého prúdu
- c.) Zistite či obvod má vlastnosti induktancie alebo kapacitancie.
17.Ako sa bude meniť činný výkon striedavého prúdu v spotrebiči pri zväčšovaní frekvencie, ak spotrebič má vlastnosti induktancie?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia18.Ako sa bude meniť činný výkon striedavého prúdu v spotrebiči pri zväčšovaní frekvencie, ak spotrebič má vlastnosti kapacitancie?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia19.Činný výkon elektrárne pri napätí 6kV, cosφ = 1, je P = 3 MW. Vypočítajte ako sa zmení prúd ak sa účinník zmení na cosφ = 0,8
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia20.Akú kapacitu musí mať kondenzátor zapojený sériovo ku žiarovke s menovitým napätím U/ = 12V a príkonom 60W, aby sme mohli žiarovku pripojiť k napätiu U = 240V a frekvencie 50Hz,aby žiarovka naplno svietila?