Co to znaczy, że prąd elektryczny wykonuje pracę? Które z poniższych stwierdzeń nie jest prawdziwe? Możliwe odpowiedzi: 1. Praca prądu elektrycznego, to suma prac wykonanych przez siły elektrostatyczne przy przemieszczaniu się ładunków wzdłuż obwodu elektrycznego., 2. Praca prądu, to zmiana elektrycznych energii potencjalnych ładunków poruszających się w obwodzie elektrycznym., 3. Praca prądu, to zamiana to energii elektrycznej na inne rodzaje energii., 4. Praca prądu elektrycznego, to energia zgromadzona w źródle prądu, która może się zamienić na inne rodzaje energii.
1
Ćwiczenie 2
Ris3tPQJtUeOG
Dwa jednakowe urządzenia włączono do obwodu prądu stałego najpierw równolegle, a za drugim razem - szeregowo. Za każdym razem źródło prądu dobierano tak, że w każdym z tych urządzeń wydzielała się moc 100 W. Jaka moc prądu elektrycznego wydzielała się w całym obwodzie: 1. za pierwszym razem: Tu uzupełnij W 2. za drugim razem: Tu uzupełnij W
Dwa jednakowe urządzenia włączono do obwodu prądu stałego najpierw równolegle, a za drugim razem - szeregowo. Za każdym razem źródło prądu dobierano tak, że w każdym z tych urządzeń wydzielała się moc 100 W. Jaka moc prądu elektrycznego wydzielała się w całym obwodzie: 1. za pierwszym razem: Tu uzupełnij W 2. za drugim razem: Tu uzupełnij W
Na mocy zasady zachowania energii, praca prądu elektrycznego (a wiec także jego moc) za każdym razem sumuje się.
Warto jednak zauważyć, że aby moc wydzielana w każdym z elementów połączonych szeregowo była taka sama, jak przy połączeniu równoległym, źródło prądu musiało mieć dwa razy wyższe napięcie, aby iloczyn IU miał taką samą wartość. Przy połączeniu szeregowym takich samych elementów napięcie całkowite w obwodzie dzieli się bowiem po równo na każdy z tych elementów.
1
Ćwiczenie 3
RuANEcDDBguFJ
Żarówkę o mocy 60 W podłączono do domowej instalacji elektrycznej o napięciu 230 V. Jaka jest wartość natężenia prądu przepływającego przez żarówkę? Wynik podaj z dokładnością do dziesiątych części ampera. W przypadku, gdy do obwodu prądu przemiennego połączone są tylko oporniki, możesz stosować prawa obowiązujące dla prądu stałego. Odpowiedź: Tu uzupełnij A
Żarówkę o mocy 60 W podłączono do domowej instalacji elektrycznej o napięciu 230 V. Jaka jest wartość natężenia prądu przepływającego przez żarówkę? Wynik podaj z dokładnością do dziesiątych części ampera. W przypadku, gdy do obwodu prądu przemiennego połączone są tylko oporniki, możesz stosować prawa obowiązujące dla prądu stałego. Odpowiedź: Tu uzupełnij A
Skorzystaj ze wzoru na moc wyrażoną w jednostkach elektrycznych.
1
Ćwiczenie 4
REasSuoe6VQVU
Domowa instalacja elektryczna zabezpieczona jest bezpiecznikiem odłączającym zasilanie, gdy całkowite natężenie prądu przekroczy wartość 16 A. Pracująca w łazience pralka pobiera moc 1,2 kW a w kuchni zmywarka - 900 W. Czy mogę włączyć czajnik elektryczny o mocy 1,5 kW, by napić się herbaty, a czekając na zagotowanie wody, odkurzyć pokój, jeśli moc pobierana przez odkurzacz wynosi 1800 W? Czajnik - TAK / NIE
Odkurzacz - TAK / NIE
Domowa instalacja elektryczna zabezpieczona jest bezpiecznikiem odłączającym zasilanie, gdy całkowite natężenie prądu przekroczy wartość 16 A. Pracująca w łazience pralka pobiera moc 1,2 kW a w kuchni zmywarka - 900 W. Czy mogę włączyć czajnik elektryczny o mocy 1,5 kW, by napić się herbaty, a czekając na zagotowanie wody, odkurzyć pokój, jeśli moc pobierana przez odkurzacz wynosi 1800 W? Czajnik - TAK / NIE
Odkurzacz - TAK / NIE
Całkowita moc urządzeń, które mogę podłączyć do domowej sieci o napięciu 230 V zabezpieczonej bezpiecznikiem 16 A wynosi 3 680 W.
2
Ćwiczenie 5
RBndTXWytIUPV
Jak wyrazić jednostkę mocy prądu elektrycznego za pomocą jednostek podstawowych układu SI ?
Jak wyrazić jednostkę mocy prądu elektrycznego za pomocą jednostek podstawowych układu SI ?
2
Ćwiczenie 6
R1HiepAy1XkDd
Ładowarka telefoniczna ma moc 10 W. Ile godzin będzie ładowała baterię telefonu o pojemności 2 Ah? Pojemność baterii, to maksymalna wartość ładunku, jaki można w niej zgromadzić, podawana nie w kulombach a w amperogodzinach. Napięcie wyjściowe ładowarki wynosi 5V. Odpowiedź: Tu uzupełnij h
Ładowarka telefoniczna ma moc 10 W. Ile godzin będzie ładowała baterię telefonu o pojemności 2 Ah? Pojemność baterii, to maksymalna wartość ładunku, jaki można w niej zgromadzić, podawana nie w kulombach a w amperogodzinach. Napięcie wyjściowe ładowarki wynosi 5V. Odpowiedź: Tu uzupełnij h
Skorzystaj ze wzoru na moc elektryczną i pamiętaj, że natężenie prądu jest równe ilości ładunku przepływającego przez element obwodu w jednostce czasu.
Odpowiedź : 1h
3
Ćwiczenie 7
ROh1NOHPAC3om
Dźwig budowlany podnosi ładunek w masie m = 1,5 t ze stałą prędkością v = 0,5 m/s. Jaka jest wartość natężenia prądu elektrycznego przepływającego przez jego silnik, pracujący pod napięciem U = 400 V? Sprawność silnika, jest to wyrażony w procentach stosunek pracy mechanicznej wykonanej przez sinik do pracy prądu elektrycznego przepływającego przez silnik i dla tego modelu wynosi η = 75%. Do obliczeń przyjmij, że przyspieszenie ziemskie g = 10 m/s2. Odpowiedź: Tu uzupełnij A
Dźwig budowlany podnosi ładunek w masie m = 1,5 t ze stałą prędkością v = 0,5 m/s. Jaka jest wartość natężenia prądu elektrycznego przepływającego przez jego silnik, pracujący pod napięciem U = 400 V? Sprawność silnika, jest to wyrażony w procentach stosunek pracy mechanicznej wykonanej przez sinik do pracy prądu elektrycznego przepływającego przez silnik i dla tego modelu wynosi η = 75%. Do obliczeń przyjmij, że przyspieszenie ziemskie g = 10 m/s2. Odpowiedź: Tu uzupełnij A
Praca mechaniczna wykonywana przez dźwig, który działa na przenoszony ładunek siłą równą jego ciężarowi może być także wyrażona jako ta część pracy prądu elektrycznego, którą można wykorzystać:
Skorzystajmy ze wzoru definiującego moc:
.
Dzieląc to równanie stronami przez czas, otrzymujemy:
,
a więc:
.
3
Ćwiczenie 8
R1UQCcjvWYVZw
Elektrownia wodna zużywa Z = 100 m3/s wody, spływającej ze zbiornika położonego h = 100 m wyżej, niż turbina. Jaka jest moc tej elektrowni, jeśli połowa energii wody zamienia się na energię elektryczną? Do obliczeń przyjmij wartość przyspieszenia ziemskiego g = 10 m/s2. Odpowiedź: Tu uzupełnij MW
Elektrownia wodna zużywa Z = 100 m3/s wody, spływającej ze zbiornika położonego h = 100 m wyżej, niż turbina. Jaka jest moc tej elektrowni, jeśli połowa energii wody zamienia się na energię elektryczną? Do obliczeń przyjmij wartość przyspieszenia ziemskiego g = 10 m/s2. Odpowiedź: Tu uzupełnij MW
Skorzystaj z definicji mocy P, równej pracy wykonanej w jednostce czasu, by zapisać zasadę zachowania energii.
Z warunków zadania wynika, że wytworzona energia elektryczna (praca prądu elektrycznego) jest równa połowie zmiany energii potencjalnej spadającej wody:
Skorzystaliśmy z definicji mocy P, równej pracy wykonanej w jednostce czasu.