Zad.1. W normalnej sieci elektrycznej mieszkania aktualnie czynna jest chłodziarka o oporze elektrycznym 200 Ohmów, kuchemka elektryczna o oporze 44 Ohmów i świeci 5 żarówek o oporze 800 Ohmów każda. Ile wynosi opór zastępczy tych odbiorników energii elektrycznej? Jakie jest natężenie prądu w przewodzie głównym?
Zad.2. Urządzenie grzejne składa się z dwóch spiral połączonych równolegle o oporach 8 Ohmów i 12 Ohmów. Natężenie prądu elektrycznego w pierwszej spirali wynosi 6A. Ile wody o temp. 8 st. C można doprowadzić w ciągu 10 min. jeśli sprwaność urządzenia wynosi 80%?
Zad.2. Urządzenie grzejne składa się z dwóch spiral połączonych równolegle o oporach 8 Ohmów i 12 Ohmów. Natężenie prądu elektrycznego w pierwszej spirali wynosi 6A. Ile wody o temp. 8 st. C można doprowadzić w ciągu 10 min. jeśli sprwaność urządzenia wynosi 80%?
Jest to połączenie równoległe
1/Rz = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
R1 - oporność chłodziarki = 200 Ω
R2 - kuchenka elektryczna = 44 Ω
R3 - oporność żarówek = 5 razy 800 Ω = 4000 Ω
1/Rz - oporność zastępcza = 1/200 + 1/44 + 1/4000 =
= 880/176000 + 4000/176000 + 44/176000 = 4924/176000
Rz = 176000/4924 = 35,7 Ω
zad 2
R1 = 8Ω
R2 = 12 Ω
R1/R2 = I2/I1
I2 - prąd w drugiej spirali = R1I1/R2 = 6 razy 8/12 = 48/12 = 4 A
P1 - moc pierwszej grzałki = UI1 = I1²R1 = 6² razy 8 = 36 razy 8 = 288 W
P2 - moc drugiej grzałki = I2²R2 = 4² razy 12 = 16 razy 12 = 192 W
Pł - Łączna moc grzałek = 288 + 192 = 480 W
t - czas grzania wody = 10 min = 600 s
E - energia pobrana w ciągu 10 min = Pł razy 600 = 480 razy 600 = 288000 J
Q - ciepło potrzebne do zagotowania wody = cwm(t1 - t)
cw - ciepło właściwe wody = 4200 J/kg°C
m - masa wody = ?
t1 - temperatura wrzenia = 100 °C
t - temperatura początkowa wody = 8 °C
E = Q
288000 = 4200 razy m(100 - 8)
288000 = 4200m80
m = 288000/4200 razy 80 = 288000/336000 = 0,86 kg
1 kg = 1 l
0,86 kg = 0,86 l wody można doprowadzić do wrzenia