1. Przez przekrój poprzeczny przewodu w czasie t=1 s przepływa 5x10^18 elektronów.
Oblicz wartość natężenia w przewodzie, jeżeli ładunek elektronu e= - 1,6x 10^-19C.
Dane: szukane: wzory:
t = 1 s I = ? I = Q/t
Q = 5*1018
e = 1,6*10-19
x = 1,6*10-19 / 5*1018 = 0,032
J = 0,032 / 1 s
J = 0,032 A
J= 32 mA
2. Przez żarówkę samochodową w czasie 1h płynął prąd o natężeniu 5 A. Oblicz wielkość ładunku, który przepłynął.
t = 1 h = 60 min= 3600 s Q = ? Q = I * t
I = 5 A
Q = 5 (A) * 3600 (s)
Q= 18.000 C
3. Jakie musi być natężenie prądu w przewodniku, aby w czasie 30 s przez dowolny jego przekrój poprzeczny przepłynął ładunek 150 C.
t = 30 s I = ? Q = I * t
Q = 150 C I = Q / t
I = 150 C / 30 s
4. Rozrusznik samochodu wymaga zasilania prądem o natężeniu 90 A. Oblicz średnicę przewodu zasilającego rozrusznik, jeśli wiadomo, że gęstość prądu w przewodzie nie powinna przekroczyć 16 A/mm2.
I = 90 A r = ? s = Π*r 2
J = 16A/mm2 śr = 2r J = I/s
s = I/J
Π*r 2 = I/J
3,14*r2 = 90A/16A/mm2
3,14*r2 =5,625 mm2 / 3,14
r2 =5,625/3,14
r2 =1,79 mm2 /√
r=√ 1,79 mm2
r= 1,38 mm
śr= 2*r= 2*1,38= 2,76 mm
5. Zasadniczym elementem bezpiecznika topikowego jest drucik, który topi się , jeżeli
gęstość natężenia przepływającego przezeń prądu przekracza 100 A/mm2 . Średnica drucika wynosi 0,5 mm. Przy jakim natężeniu prądu płynącego przez bezpiecznik obwód zostanie przerwany?
J = 100 A/mm2 I = ? s = Π*r 2
śr = 0,5 mm r = ? I = s*J
śr = 2*r
śr= 2*0,5 mm= 1mm
I=( Π*r 2)*J
I= (3,14* 1mm2 )*100 A/ mm2
I= 3,14 mm2 *100 A/ mm2
I= 314 A
6. Oblicz wartość prądu i gęstość prądu w przewodzie o przekroju S= 6 mm2 , przez który przepływa 4*1020 elektronów w czasie t = 2 s. Ładunek e = - 1,6*10-19 C.
t = 2 s I = ? I = Q/t
Q = 4*1020
e = - 1,6*10-19
x = -1,6*10-19 / 5*1018 = - 0,04
J = -0,04/ 1 s
J = 0,04 A
J= 40 mA
7. W żarówce latarki kieszonkowej prąd I = 0,2 A, napięcie na żarówce U = 3,6 V. Oblicz wartości rezystancji żarówki oraz jej konduktancji.
I = 0,2 A R = ? R = U / I
U = 3,6 V G = 1/R
R = U / I= 3,6 V : 0,2 A
R= 18 ΩG = 1/R = 1/18 1/Ω
G≈ 0,056 S
8. Oblicz natężenie prądu płynącego przez żarówkę reflektora samochodowego o oporze 36 Ω po podłączeniu jej do akumulatora samochodowego napięciu 12 V.
R = 36 Ω I = ? I = U/R
U = 12 V
I = U/R
I = 12 V /36 Ω = 1/3 A
I= 0,33 A
9. Oblicz napięcie, jakie należy przyłożyć do przewodu o oporze 6 kΩ, by płynący w nim prąd miał natężenie 5mA. Jakie byłoby natężenie prądu przy tym napięciu, gdyby opór wynosił 2MΩ .
a) R = 6 kΩ = 6.000Ω U = ? I = U/R
b) R = 2 MΩ = 1.000.000Ω U=I*R
I = 5mA = 0,005 A
a) U = I*R
U= 0,005A*6000Ω
U= 30 V
b) U = I*R
U= 0,005A* 1000000Ω
U= 5000 V
10. Ile wynosi opór żarówki, jeżeli po podłączeniu jej do sieci elektrycznej o napięciu 230 V płynie przez nią prąd o natężeniu 400 mA?
U = 230V R = ? I = U/R
I = 400 mA= 0,4A R = U / I
R = U / I
R= 230 V* 0,4A
R= 92 Ω
11. Rezystancja ciała ludzkiego w najbardziej niesprzyjających warunkach R = 1 kΩ. Prąd, Który jeszcze nie powoduje porażenia zagrażającego życiu, I (dop.)= 24 mA. Oblicz dopuszczalną wartość napięcia, przy której nie nastąpi porażenie zagrażające życiu ludzkiemu.
R= 1 kΩ = 1000 Ω U= ? U=I*R
I = 24 mA= 0,024 A
U=I*R
U= 0,024 A* 1000 Ω
U= 24 V
12. Rezystor nastawny suwakowy o rezystancji nastawnej w granicach od 5 do 100 Ω przyłączono do źródła o napięciu U= 24 V. W takim zakresie wartości będzie można nastawić prąd?
a) R = 5 Ω I = ? I = U/R
b) R = 100 Ω
a) I = 12 V /5 Ω = 4,8 A
b) I = 12V/ 100 Ω = 0,24 A
13. Oblicz wartość rezystancji drutu miedzianego o długości l = 500 m i przekroju poprzecznym S = 0,12 mm2 . Rezystywność miedzi Cu= 18,2*10-1 Ω*m.
l = 500 m R = ? R=g*l/S
d=S = 0.12 mm2 = 0,00000012 m = 1,2*10-9 m
g(Cu)= 18,2*10-1 Ω*m
R=0,0000000182 Ωm *500 m/0,00000012 m
R= 75,83 Ω
14. Oblicz wartość rezystancji drutu aluminiowego o długości l = 150 m i średnicy d = 1,6 mm, jeżeli konduktywność aluminium AL=35*106 S/m.
l = 150 m R = ? R=g*l/S
d = 0.6 mm = 0,0000006 m
g(Cu)= 35*106 Ω*m
R= 35000000 Ωm*150 m/0,0000006 m
R= 8,75 Ω
15. Oblicz długość drutu manganinowego (44*10-8 Ω*m ) o średnicy 0,5 mm potrzebnego do wykonania opornicy o oporze:
a) 1 Ω
b) 5 Ω
c) 10 Ω
d= 0,5 mm= 0,0000005 m2 l = ? l= S*R/g
R1 = 1 Ω
R2 = 5 Ω
R3 = 10 Ω
g(Cu/Mn/Ni)= 44*10-8 Ωm
l1= 0,0000005 *1 /0,00000044
l1= 1,14 m
l2= 0,0000005 *5 Ω/0,00000044
l2= 5,68 m
l3= 0,0000005 *10 Ω/0,00000044
l3= 11,4 m
16. Kuchenka elektryczna ma spiralę grzejną wykonaną z drutu konstantanowego (49*10-8 Ω*m) o długości 15 m i średnicy 0,6 mm. Jaka jest oporność drutu?
l = 15 m R = ? R=g*l/S
...
tomeye