zaliczenie podstawy elektrotechniki2.odt

(25 KB) Pobierz

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.

Dane:                                                 szukane:                                         wzory:

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.

Dane:                                                 szukane:                                         wzory:

t = 30 s                                                 I  = ?                                            Q =  I * t

Q = 150 C                                                                                                  I = Q / t

I = 150 C / 30 s

I = 5 A

 

 

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.

Dane:                                                 szukane:                                         wzory:

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?

Dane:                                                 szukane:                                         wzory:

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.

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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.

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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 Ω
G = 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.

 

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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 .

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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?

 

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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.

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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?

 

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

a) R =  5 Ω                                            I = ?                                             I = U/R

b) R = 100 Ω

U =  12 V                                                                                               

                                                                                                

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.

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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.

 

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

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?

Dane:                                                 szukane:                                       wzory:

l =  15 m                                          R = ?                                             R=g*l/S

d = 0.6 mm = 0,0000006 m                                                                             

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin