Jak długo płynął prąd w czajniku którego natężenie wynosiło 2A, ładunek 0,5KC

1) Dane: q=96[C] ---- ładunek elektryczny t=32[s] ----- czas przepływania ładunku Szukane: I=? --- natężenie prądu elektrycznego Korzystasz ze wzoru na natężenie prądu elektrycznego w postaci: I=q/t Znasz wielość ładunku oraz czas jego przepływu - wystarczy wstawić dane i obliczyć: I=96/32=3[A] ------------------- 2) Dane: q=150[C] --- ładunek elektryczny I=5[A] -------- natężenie przepływającego prądu Szukane: t=? ---------- czas przepływu ładunku Wzór jak w zadaniu pierwszym, przekształcasz go i podstawiasz dane: I=q/t -----> t=q/I=150/5=30[s] -------------------------------- 3) Dane: U=3[V] ----- napięcie zasilające I=0,5[A] ---- natężenie prądu elektrycznego Szukane: R=? Korzystasz ze wzoru dla prawa Ohma, wstawiasz dane i obliczasz: R=U/I=3/0,5=6[Ω] ----------------------------------- 4) Dane: U=24[V] ----- napięcie zasilające t=2[min]=2*60[s]=120[s] ---- czas przepływu ładunku q=12[C] ----- ładunek elektryczny Szukane: R=? ------- opór przewodnika Najpierw korzystasz ze wzoru na natężenie prądu: I=q/t=12/120=0,1[A] a następnie z prawa Ohma: R=U/I=24/0,1=240[Ω] ----------------------------------- 5) Dane: R=5[Ω] ---- rezystancja (opór) przewodu L=3[m] ---- długość przewodu ρ=1,72 * 10^(-8)[Ωm] ---- rezystywność (opór właściwy) dla miedzi Szukane: d=? ----- średnica przewodnika Korzystasz ze wzoru: R=(ρ*L)/S z którego wyznaczasz pole przekroju poprzecznego S: S=(ρ*L)/R=[1,72 * 10^(-8) * 3] / 5=0,00000001032[m^2] Znając pole przekroju poprzecznego przewodu i zakładając, że ma kształt koła (jak jest najczęściej) możesz obliczyć długość promienia koła. S=Pi*r^2 ----> r^2=S/Pi r^2=0,00000001032/3,14=3,287 * 10^(-9) r=√3,287 * 10^(-9)=5,733 * 10^(-5)[m] średnica to: d=2*r=0,00011466[m]=0,11466[mm] -------------------------------- 6) Dane: t=40[s] -------- czas przepływu ładunku U=230[V] ----- napięcie zasilające q=1840[C] --- ładunek elektryczny Szukane: R=? ---------- oporność przewodu Najpierw korzystasz ze wzoru na natężenie prądu: I=q/t=1840/40=46[A] a następnie z prawa Ohma obliczasz wartość rezystancji: R=U/I=230/46=5[Ω] ------------------------------ 7) Dane: P{1}=73[W] ------- moc telewizora t{1}=3[h]=3*60*60[s]=3*3600[s]=10 800[s] --- czas pracy telewizora P{2}=350[W] ------- moc komputera t{2}=2[h]=2*3600[s]=7 200[s] --- czas pracy komputera P{3}=100[W] ------- moc żarówki t{3}=4[h]=4*3600[s]=14 400[s] --- czas pracy żarówki P{4}=1600[W] ------- moc suszarki t{4}=5[min]=5*60[s]=300[s] --- czas pracy suszarki Szukane: W{1}=? --- praca prądu elektrycznego dla telewizora W{2}=? --- praca prądu elektrycznego dla komputera W{3}=? --- praca prądu elektrycznego dla żarówki W{4}=? --- praca prądu elektrycznego dla suszarki We wszystkich przypadkach korzystasz ze wzoru na pracę prądu elektrycznego w postaci: W=P*t wstawiasz odpowiednie dane i obliczasz pracę w dżulach: W{1}=P{1}*t{1}=73*10800=788 400[J]=788,4[kJ] W{2}=P{2}*t{2}=350*7200=2 520 000[J]=2,52[MJ] W{3}=P{3}*t{3}=100*14400=1 440 000[J]=1,44[MJ] W{4}=P{4}*t{4}=1600*300=480 000[J]=0,48[MJ] Zamiast w dżulach można pracę prądu elektrycznego wyrazić w powszechnie stosowanych jednostkach jakimi są kilowatogodziny [kWh]. Wystarczy wynik w dżulach (czyli watosekundach) podzielić przez 3600, by dostać wynik w watogodzinach (3600 sekund to godzina) a następnie podzielić na 1000, by dostać ostatecznie kilowatogodziny: W{1}=P{1}*t{1}=788 400[J]/3600=219[Wh]/1000=0,219[kWh] W{2}=P{2}*t{2}=2 520 000[J/3600]=700[Wh]/1000=0,7[kWh] W{3}=P{3}*t{3}=1 440 000[J]/3600=400[Wh]/1000=0,4[kWh] W{4}=P{4}*t{4}=480 000[J]/3600=133[Wh]/1000=0,133[kWh] ------------------------- 8) Dane: P=2,5[kW]=2500[W] ---- moc piekarnika W=11 000[kJ]=11 000 000[J] ------ praca prądu elektrycznego Szukane: t=? ----------- czas pracy prądu elektrycznego (pieczenia) Korzystasz ze wzoru na pracę prądu elektrycznego: W=P*t po przekształceniu i wstawieniu danych masz: t=W/P=11000000/2500=4400[s] wynik możemy zamienić na minuty i godziny dzieląc z resztą przez 60 4400/60=73[min] 20[s]=1[h] 13[min] 20[s] ----------- (4400-73*60=4400-4380=20[s]; 73-60=13[min]) ----------------------------- 9) Dane: R=30[Ω] --------- rezystancja (oporność) urządzenia U=230[V] -------- napięcie zasilające t=1[h]=3600[s] ---- czas pracy urządzenia Szukane: W=? ---- praca prądu elektrycznego Na początek z prawa Ohma obliczasz wartość natężenia prądu elektrycznego: R=U/I ----> I=U/R=230/30=7,7[A] Mając wartość napięcia oraz natężenia prądu elektrycznego obliczasz moc pobieraną przez urządzenie. Korzystasz ze wzoru: P=U*I wstawiasz dane i masz: P=230*7,7=1771[W] Masz już moc oraz czas, więc wstawiasz dane do wzoru na pracę prądu elektrycznego: W=P*t=1771*3600=6 375 600[J]=6,3756[MJ]=1,771[kWh] ------------------------ 10) Dane: P=100[W] -------- moc żarówki R=300[Ω] -------- oporność (rezystancja) żarówki Szukane: U=? ------------- napięcie zasilające I=? -------------- natężenie prądu elektrycznego Masz dwa wzory, na moc: P=U*I oraz na rezystancję (z prawa Ohma): R=U/I przekształcasz drugi ze wzorów tak, żeby uzyskać napięcie: U=R*I wstawiasz prawą stronę tego równania do wzoru na moc: P=U*I=R*I*I=R*I^2 z tego wzoru obliczasz natężenie prądu elektrycznego: I^2=P/R=100/300=0,333 I=√0,333=0,58[A] Mając natężenie możesz obliczyć wartość napięcia korzystając ze wzoru na moc (albo wzoru na rezystancję - jak wolisz): P=U*I ----> U=P/I=100/0,58=172[V] albo R=U/I -----> U=R*I=300*0,58=174[V] drobne rozbieżności to efekt zaokrąglania na wcześniejszym etapie oblicszen)