Pamiętaj o tym, że prąd pobierany przez każde urządzenie można obliczyć, dzieląc moc przez napięcie znamionowe sieci.

Uczniowie nie mają racji. Na tabliczce znamionowej napisano, że baterie mogą być ładowane tylko prądem stałam (i tylko za pomocą przeznaczonej dla nich ładowarki). Ponadto, samodzielne konstruowanie połączeń elektrycznych w sieci 230 V jest niebezpieczne i należy wyłącznie korzystać z fabrycznych wtyczek i urządzeń. Uczniowie prawidłowo policzyli spadki napięć, jakie pojawiłyby się na poszczególnych bateriach i całym połączeniu, ale zaproponowali działanie niezgodne z regułami bezpieczeństwa korzystania z zasilania elektrycznego.

Napis na opakowaniu

RQtoJuHxBJNIU

oznacza, że moc „żarówki” LED wynosi 7 W, co odpowiada jasności tradycyjnej, żarnikowej żarówki o mocy 60 W. Znak równości rozumiany jest tak, jak rozumieją go specjaliści od marketingu.

Jeżeli literą P oznaczymy moc żarówki odczytaną z opakowania, literą U napięcie znamionowe domowej sieci elektrycznej, a przez I - natężenie prądu płynącego przez tę żarówkę, to jej opór R możemy obliczyć następująco:

Z informacji o wartościach znamionowych, umieszczonej na opakowaniu, możemy odczytać następujące wartości:

• Napięcie znamionowe: 230 V (oznaczmy je UIndeks dolny całk_całk).

• Moc całkowita wszystkich lampek: 3,6 W (oznaczmy jako PIndeks dolny całk_całk).

• Liczba lampek (diod LED): 16 (oznaczmy jako n).

Ponieważ lampki połączone są szeregowo, przez każdą z nich (a wobec tego przez cały zestaw) przepływa ten sam prąd o natężeniu I, a napięcie na końcach całego zestawu jest sumą napięć na poszczególnych diodach U. Możemy więc napisać:

Z tego równania możemy obliczyć szukaną wartość oporu jednej diody LED:

Warto zwrócić uwagę, że ponieważ:

to podstawiając to wyrażenie do poprzedniego wzoru otrzymujemy po przekształceniach:

co potwierdza, że przy połączeniu szeregowym, opór całkowity układu odbiorników jest sumą oporów poszczególnych elementów.

Sprawność możemy obliczyć jako stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej urządzenia. Druga z tych wielkości podana jest na tabliczce znamionowej. Pierwsza natomiast to iloczyn napięcia domowej instalacji elektrycznej i natężenia prądu pobieranego przez wiertarkę (ta wielkość jest również podana na tabliczce znamionowej).

Sprawność możemy obliczyć jako

$\eta =780W\frac{1}{230V}\frac{1}{3,6A},$

co w uproszczeniu daje:

$\eta =\frac{780W}{230V\cdot 3,6A}=94\mathrm{\%}.$

Zamień odczytaną z tabliczki znamionowej moc na pracę wykonaną w określonym czasie. Zastanów się, na co ta praca jest zamieniana przy wciąganiu paczki.

Moc użyteczna odczytana z tabliczki znamionowej urządzenia wynosi 780 W. Praca wykonana przez silnik zamieniana jest na energię mechaniczną związaną z ruchem paczki. Jeśli rozważymy ten etap ruchu, w którym jej prędkość jest już ustabilizowana (czyli energia kinetyczna nie ulega zmianie), cała praca wykonana przez silnik zamieniana jest na wzrost energii potencjalnej paczki:

gdzie zastosowano oznaczenia:
P – moc użyteczna silnika,

t – czas wciągania paczki ze stałą prędkością,

m – masa paczki,

g – przyspieszenie ziemskie,

h – wysokość, na jaką wzniesie się paczka w czasie t,

v – szukana prędkość wciągania paczki.

Wobec tego: