3. Ηλεκτρική Ενέργεια
ΑΣΚΗΣΗ 1
Στα άκρα ενός αντιστάτη με αντίσταση R = 60 Ω εφαρμόζεται τάση V = 120 V . Να υπολογίσετε:
την ισχύ που «καταναλώνει» ο αντιστάτης
την ενέργεια που αποδίδει στο περιβάλλον ο αντιστάτης σε χρόνο t = 10 min.
ΑΣΚΗΣΗ 2
Στα άκρα ενός αντιστάτη με αντίσταση R = 40 Ω εφαρμόζεται τάση V = 120 V . Να υπολογίσετε:
την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη
την ισχύ που καταναλώνει ο αντιστάτης
την ενέργεια που καταναλώνει ο αντιστάτης σε χρόνο t = 10 h.
ΑΣΚΗΣΗ 3
Μία ηλεκτρική συσκευή, που ικανοποιεί τον νόμο του Ohm, έχει αντίσταση R = 200 Ω και διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης Ι = 2 Α. Να υπολογίσετε:
τη διαφορά δυναμικού στα άκρα της συσκευής
την ισχύ που καταναλώνει η συσκευή
την ενέργεια που καταναλώνει η συσκευή σε χρόνο t = 15 min
τα χρήματα που θα πληρώσουμε, εάν η συσκευή λειτουργεί επί 24 ώρες και μία κιλοβατώρα κοστίζει 0,4 €.
ΑΣΚΗΣΗ 4
Το κόστος λειτουργίας μίας ηλεκτρικής συσκευής ισχύος Ρ = 2 kW, όταν αυτή λειτουργεί για χρονικό διάστημα t, είναι 60 €. Γνωρίζουμε ότι μία κιλοβατώρα κοστίζει 0,6 €. Να υπολογίσετε:
την ενέργεια σε κιλοβατώρες που καταναλώνει η ηλεκτρική συσκευή στο χρονικό διάστημα t,
το χρονικό διάστημα t.
ΑΣΚΗΣΗ 5
Μία ηλεκτρική συσκευή ισχύος P = 200 W καταναλώνει ενέργεια E = 40 kWh σε χρονικό διάστημα t. Το κόστος λειτουργίας της συσκευής για το ίδιο χρονικό διάστημα είναι 20 €. Να υπολογίσετε:
το χρονικό διάστημα t,
πόσο κοστίζει μία κιλοβατώρα.
ΑΣΚΗΣΗ 6
Δύο ηλεκτρικοί λαμπτήρες έχουν τις ενδείξεις (55 W,220 V) και (110 W,220 V) αντίστοιχα. Να υπολογίσετε:
την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει τον κάθε λαμπτήρα, όταν οι λαμπτήρες φωτοβολούν κανονικά,
την αντίσταση του κάθε λαμπτήρα.
ΑΣΚΗΣΗ 7
Με δεδομένο ότι μία κιλοβατώρα κοστίζει 0,4 €, πόσα χρήματα θα πληρώσουμε στη ΔΕΗ, όταν:
ένα ηλεκτρικό ψυγείο ισχύος Ρ = 2 kW λειτουργεί για δέκα ώρες,
ένας λαμπτήρας ισχύος Ρ = 100 W λειτουργεί για είκοσι μέρες
ΑΣΚΗΣΗ 8
Σε μία ηλεκτρική συσκευή αναγράφονται από τον κατασκευαστή (200 W,100 V). Να υπολογίσετε:
την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που πρέπει να διαρρέει τη συσκευή για να λειτουργεί κανονικά,
την αντίσταση R1 ενός αντιστάτη που πρέπει να συνδέσουμε σε σειρά με τη συσκευή ώστε να λειτουργεί κανονικά σε δίκτυο τάσης V΄= 220 V.
ΑΣΚΗΣΗ 9
Σε δύο ηλεκτρικές συσκευές Σ1 και Σ2 αναγράφονται οι ενδείξεις (40 W.100 V) και(75 W,150 V) αντίστοιχα.
Να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που πρέπει να διαρρέει κάθε ηλεκτρική συσκευή για να λειτουργεί κανονικά.
Οι δύο συσκευές συνδέονται σε σειρά και το σύστημα τροφοδοτείται από δίκτυο με τάση V = 220 V. Ποια από τις δύο συσκευές λειτουργεί κανονικά και πόση ενέργεια προσφέρει στο περιβάλλον σε χρόνο δύο ωρών;
ΑΣΚΗΣΗ 10
Σε ένα σπίτι λειτουργούν μία ηλεκτρική σόμπα ισχύος Ρ1 =1 kW, ένα ψυγείο ισχύος P2 =1,5 kW και 19 λαμπτήρες που ο καθένας έχει ισχύ Ρ3 =100 W. Εάν λειτουργούν ταυτόχρονα όλες οι συσκευές και η τάση του δικτύου είναι V = 220 V, να βρείτε:
την ολική ηλεκτρική ισχύ που παρέχει η ηλεκτρική πηγή σε όλες τις συσκευές,
την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει κάθε συσκευή,
τι ασφάλεια πρέπει να έχει η οικιακή εγκατάσταση, αν στο εμπόριο υπάρχουν ασφάλειες 18 Α, 21 Α και 25 Α.
ΑΣΚΗΣΗ 11
Σε μια ηλεκτρική θερμάστρα είναι γραμμένες οι τιμές: 100 V, 400 W.
Ποια η σημασία αυτών των τιμών;
Αν στα άκρα της θερμάστρας εφαρμόσουμε τάση 100 V να βρεθούν:
η ένταση του ρεύματος που τη διαρρέει
η αντίσταση του αντιστάτη της
ΑΣΚΗΣΗ 12
Οι αντιστάτες που φαίνονται στην εικόνα έχουν αντιστάσεις 2 Ω ο πρώτος και 8 Ω ο δεύτερος. Αν η τάση που εφαρμόζεται στα άκρα του πρώτου αντιστάτη είναι 8 V, να βρεθούν:
η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον πρώτο αντιστάτη
η τάση που εφαρμόζεται στα άκρα του δεύτερου αντιστάτη
η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον δεύτερο αντιστάτη
η ολική αντίσταση του συστήματος των δύο αντιστατών
η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή
η ισχύς που δαπανάται στον πρώτο αντιστάτη
η ισχύς που δαπανάται στο δεύτερο αντιστάτη
η ισχύς που παρέχει η πηγή στο κύκλωμα
η ενέργεια που θα καταναλώσει ο αντιστάτης R2 σε χρόνο t=10 s