Question

Zad1.
Żarówka o mocy P=100W przystosowana jest do napięcia U1=24V. Jak dołączyć do żarówki opornik Rx i jaką musi mieć on oporność, aby tak przygotowany układ można było dołączyć do źródła o napięciu U2=100V, zachowując na żarówce napięcie 24V?
(odp. szeregowo Rx=(U2-U1)*U1/P). Proszę o przekształcenia i obliczenia, które dojdą to tego wyniku i o wyjaśnienie.

Zad2.
rysunek : http://img62.imageshack.us/img62/5476/fiz.png
Jakie napięcie U1 pokaże woltomierz w układzie przedstawionym na rysunku, jeżeli U-100V, a R1=R3=200, R2=100? Oporność wnętrza woltomierza jest bardzo duża w porównaniu z R1.(odp: U1=UR1/R1+R2+R3)
Proszę o wyjaśnienie i przekształcenia.

Dużo punktów, więc myślę, że warto ; ) Wybieram najlepszą. Proszę o pomoc!

Answer 1

Połączenie równoległe odrzucamy, ponieważ w nim żarówka byłaby pod napięciem 100 V
najpierw obliczam opór żarówki, który nigdy się nie zmienia w zadaniach ( w życiu to co innego , żarówka się nagrzewa i opór się zwiększa)
1o
P1= 100 W
u1 = 24V
R =?
P1 = U1^2/ R => R= U1^2/P1
R=5.76 Omów (dziwne trochę, ale prawdziwe)
obliczam na tej podstawie wartość oporu opornika
2o
Obliczam natężenie, które jest jednakowe na całym obwodzie
I=U/R (U dla żarówki jest równe 24 V)
I = 0.24 A
3o
i stąd obliczam opór drugiego opornika
I = U/R => R=U/I => Ro = U/I (U=100 V-24V=76 V)
Ro= U I = 316 i 2/3 Oma =316. 6667 Oma
2.
opór zastępczy układu wynosi 500 Omów
dlatego obliczam natężenie prądu, które jest takie same dla każdego opornika I=U/R => I=1/5 A=0.2 A
I=U/R => I=U1/R1 => U1 =I R1 => U1 = 40 V

W razie błędu (chyba w pierwszym zadaniu) lub problemów pisz na mail :)