Question

1.Ile wynosił spadek napięcia w przewodniku o oporze 720 Ω, w którym przez poprzeczny jego przekrój przepłynął ładunek 12 C w czasie 1 h?

2. Dwie żarówki o mocach znamionowych 60W i 100 W przy napięciu 230V połączono szeregowo i włączono do źródła prądu o napięciu 120V. Jakie będą moce żarówek?

3. Na końcach przewodu miedzianego o długości 100 m stwierdzono spadek potencjału 6 V. Jakie było pole przekroju poprzecznego tego drutu, jeżeli przepływał przezeń prąd o natężeniu 120 A? Opór właściwy miedzi wynosi 1,8•10⁻⁸ Ωm.

Answer 1

zad 1

g - ładunek = 12 C

t - czas = 1 h = 3600 s

R - oporność = 720 Ω

I - prąd w obwodzie = g/t = 12/3600 = 0,003 A 

ΔU - spadek napięcia = I * R = 720 * 0,003 = 2,16 V

zad 2

 U₁ - napięcie = 230 V

U₂ - napięcie = 120 V

 

R₁ - oporność  żarówki =U²/P₁ = 230²/60 = 52900/60 = 881,7Ω

R₂ - oporność  żarówki = U²/P₂ = 230²/100 = 52900/100 = 529 Ω

Rz - oporność żarówek w układzie szeregowym = R₁ + R₂ = 881,7Ω + 529Ω = 1410,7Ω

I - prąd w obwodzie zasilanym przez 120V = U₂/Rz = 120/1410,7 = 0,085 A

ΔU₁ - spadek napięcia na R₁ = I * R₁ = 0,085 * 881,7 = 74,9 V

ΔU₂ - spadek napięcia na R₂ = U₂ - ΔU₂ = 120 V - 74,9V = 45,1 V

P₁ - moc żarówki 60W w układzie szeregowym = ΔU₁ * I = 74,9 * 0,085 = 6,37 W

P₂ - moc żarówki 100W w układzie szeregowy = ΔU₂ * I = 45,1 * 0,085 = 3,8 W

zad 3

l - długość przewodu = 100 m

ΔU - spadek napięcia = 3 V

I - natężenie prądu = 120 A

δ - opór właściwy = 1,8 * 10 ⁻⁸

R - oporność przewodnika = ΔU/I = 3/120 = 0,025 Ω

R  = δl/s

Rs = δl

s = δl/R = 1,8 * 10⁻⁸ * 100/0,025 = 1,8 * 10⁻⁶/25 * 10⁻³ = 0,000072 m² = 0,72 cm² = 72 mm²