Pagkalkula ng paglabas ng init sa isang konduktor. WEBSOR Electrical Information Territory
Mga Pangunahing Kaalaman > Mga Problema at Sagot
Trabaho at kasalukuyang kapangyarihan. Batas ng Joule-Lenz
1
Anong enerhiya (sa hectowatt-hours at joules) ang nakaimbak sa baterya na may emf. e = 2 V, na may kapasidad na Q = 240 A W h?
Solusyon:
Naka-imbak na Enerhiya
kapasidad ng baterya Q = h; mula dito
2 Magkano ang singil na dadaan sa isang konduktor na may resistensya? R = 10 Ohm para sa oras t = 20s, kung ang boltahe V= ay inilapat sa mga dulo nito 1 2B? Anong uri ng trabaho ang gagawin?
Solusyon:
Ang singil na dumadaan sa konduktor
Ang gawaing ginawa
3 Magkano ang magbabago ang temperatura ng tubig sa isang sisidlan na naglalaman ng masa ng tubig? m = 0.2 kg kung ang isang singil ay dumaan sa isang konduktor na inilagay dito q =100 C, at inilapat ang boltahe sa mga dulo ng konduktor V =20 V? Tiyak na init tubig c = 4.2 kJ/(kg Ch K).
Solusyon:
Ipagpalagay na ang enerhiya na inilabas sa konduktor sa panahon ng pagpasa ng kasalukuyang ay ganap na ginagamit upang init ang tubig, mayroon kami
kung saan ang t1 at t2 ay ang inisyal at huling temperatura ng tubig; kaya ang pagbabago sa temperatura ng tubig
4 Posible bang ikonekta ang isang electric fireplace sa network sa halip na dalawang parallel-connected electric stoves na may kapangyarihan na N = 500 W bawat isa?na kumukonsumo ng kasalukuyang ako =12.5 A sa boltahe V= 1 20B kung ang fuse ay na-rate para sa kasalukuyang iginuhit ng mga tile?
Solusyon:
Sa dalawang tile na konektado sa parallel sa network, ang kasalukuyang sa karaniwang circuit 
Kasalukuyang I= 12.5 A na natupok ng fireplace ay mas malaki kaysa sa I 1
; samakatuwid, hindi mo magagarantiya na ang fuse na makatiis sa agos kapag ang mga tile ay nakabukas ay hindi pumutok kapag ang fireplace ay nakabukas.
5 Hanapin ang cross-sectional area ng mga wire na nag-aalis ng kasalukuyang mula sa power generator N=1 GW, kung ang kasalukuyang ay ipinadala sa transpormer sa ilalim ng boltahe V =15kV. Ang kasalukuyang density sa wire ay hindi dapat lumampas j = 10 A/mm2.
Solusyon:
Ang kasalukuyang sa mga wire na nagmumula sa generator ay I=N/V, at ang kasalukuyang density j=I/S; kaya ang cross-sectional area ng mga wire
6 Ang arc furnace ay gumagamit ng kasalukuyang ako =200 A mula sa network na may boltahe V= 1 20B sa pamamagitan ng paglilimita sa paglaban R = 0.2 Ohm. Hanapin ang kapangyarihang natupok ng pugon.
Solusyon:
N=I(V-IR)=16 kW.
7
Ang heating coil ng isang electric apparatus para sa pagsingaw ng tubig ay may temperatura t =100°C pagtutol R = 10 Ohm. Ano ang kasalukuyang I dapat na dumaan sa spiral na ito upang ang apparatus ay sumingaw ng isang masa ng tubig m =100g sa panahon t =1 min? Tiyak na init ng singaw ng tubig l = 2.3 MJ/kg.
Solusyon:
Isinasaalang-alang na ang lahat enerhiyang elektrikal ginugol sa pagsingaw ng tubig, nakukuha namin
8
Ang electric furnace ay dapat magbigay ng dami ng init Q = 0.1 MJ para sa oras t = 10 min. Ano ang dapat na haba ng seksyon ng nichrome wire S =0.5 mm2, kung ang pugon ay inilaan para sa isang network na may boltahe V =36 V? Nichrome resistivity r = 1.2 μΩ h m.
Solusyon:
Ayon sa batas ng Joule-Lenz
- wire resistance, l ang haba nito; mula dito
9 Ang silid ay nawawala ang dami ng init bawat araw Q = 87 MJ. Anong haba l dapat ba akong kumuha ng nichrome wire na may diameter na D = 1 mm upang paikot-ikot ang isang electric furnace na nagpapanatili ng pare-pareho ang temperatura ng silid? Ang oven ay konektado sa boltahe ng mains V =120V, resistivity ng nichrome r = 1.2 μΩ h m.
Solusyon:
10
Sa isang sisidlan na naglalaman ng isang masa ng tubig m = 480 g, inilagay ang isang electric heater na may kapangyarihan na N = 40 W. Gaano kalaki ang pagbabago ng temperatura ng tubig sa sisidlan kung ang kasalukuyang dumaan sa pampainit sa paglipas ng panahon? t = 21 min? Tukoy na kapasidad ng init ng tubig c=4.2 kJ/(kg H K), kapasidad ng init ng sisidlan kasama ang heater C s =100J/K.
Solusyon:
Ang nagresultang halaga ng init ay napupunta sa pag-init ng tubig at sa sisidlan na may pampainit, samakatuwid
kung saan ang t1 at t2 ay ang inisyal at huling temperatura ng tubig. Pagbabago sa temperatura ng tubig
11 Hanapin ang kapangyarihan N ng electric heater ng kawali, kung nasa loob nito sa panahon t = 20 minuto maaari mong pakuluan ang isang dami ng tubig V=2 litro. Kahusayan pampainit ng kuryente h = 70%. Tukoy na kapasidad ng init ng tubig c = 4.2 kJ/(kg H K), paunang temperatura ng tubig t1 = 20° C.
Solusyon:
Elektrisidad na enerhiya na ginagamit sa pag-init ng tubig
saan
- masa ng tubig, t2 = 100° C - panghuling temperatura ng tubig; mula dito
12 Gaano katagal bago magpainit sa isang electric stove na may kapangyarihan na N=600 W sa kahusayan? h = 75% mass ng yelo m l = 2kg kinuha sa temperatura t1 = -16° C upang gawin itong tubig, at painitin ang tubig sa temperatura t 2 = 100°C? Tiyak na kapasidad ng init ng yelo l = 2.1 kJ/(kg H K), tiyak na init ng pagsasanib ng yelo r =0.33 MJ/kg, tiyak na kapasidad ng init ng tubig c = 4.2 kJ/(kg CH K).
Solusyon:
Ang oras ng pag-init ay tinutukoy mula sa equation balanse ng init(hanggang=0°C):
13
Ano ang dapat na haba ng diameter ng nichrome wire D = 0.3 mm, upang kapag nakakonekta sa serye na may 40-watt na bumbilya na na-rate sa 127 V, ang wire ay gumagawa ng normal na init sa boltahe ng network na V = 220 V? Nichrome resistivity r = 1.2 µOhm h m.
Solusyon:
14
Ang isang rheostat na may impedance R ay konektado sa isang network na may boltahe V (Larawan 134). ilang besesMagbabago ba ang kuryenteng natupok mula sa network kung ang rheostat motor ay ililipat ng 1/4 ng haba mula sa dulo nito?
Solusyon:
Ang ratio ng mga kapangyarihan na inilabas sa rheostat ay No/N=4/3.
15
Maghanap ng kahusayan pumping unit, na nagbibigay ng dami ng tubig V kada yunit ng oras t = 75 l/s sa taas h = 4.7 m sa pamamagitan ng pipe na may cross-section S =0.01 m2, kung ang motor ay kumonsumo ng kapangyarihan N=10 kW.
Solusyon:
Kinakailangan ang kuryente upang matustusan ang tubig sa taas A
Kahusayan sa pag-install
16
Mga de-kuryenteng motor ng tren kapag gumagalaw nang mabilis u = 54 km/h kumonsumo ng kapangyarihan N = 900 kW. Kahusayan mga motor at mekanismo ng paghahatid h = 80%. Hanapin ang puwersa ng traksyon F na binuo ng mga motor.
Solusyon:
Ang lakas na kinakailangan upang ilipat ang tren ay
mula dito
17 Bakal at kawad na tanso Ang magkaparehong haba at cross-section ay konektado sa serye at kasama sa network. Hanapin ang ratio ng dami ng init na inilabas sa bawat wire. Ang mga resistivity ng bakal at tanso ay pantay r 1 =0.12 µOhm Ch m at r 2 = = 0.017 µOhm Ch m. Lutasin ang parehong problema para sa kaso ng parallel na koneksyon ng mga wire.
Solusyon:
Ang mga alon na dumadaloy sa parehong mga wire na konektado sa serye ay pareho at katumbas ng I. Bukod dito, sa mga wire sa panahon t dami ng init na inilalabas
- paglaban ng mga wire na bakal at tanso, l at S - ang kanilang haba at cross-sectional area. Ang ratio ng dami ng init sa serial connection
Sa parallel na koneksyon agos sa bakal at tanso na mga kawad
kung saan ang V ay ang boltahe ng network. Sa kasong ito, sa oras t ang init ay inilabas sa mga wire
Yung ugali nila
18
Ang mga bakal at tansong wire na may parehong haba at cross-section ay konektado sa network para sa pantay na tagal ng panahon, una sa serye, pagkatapos ay kahanay. Hanapin ang ratio ng mga halaga ng init na inilabas sa mga wire sa parehong mga kaso, kung ang parehong kasalukuyang dumaloy sa wire na bakal. Resistivities ng bakal at tanso r 1 =0.12 µOhm Ch m at r 2 = = 0.017 µOhm Ch m.
Solusyon:
19 Sa panahon t 1 =40c sa isang kadena ng tatlong magkakahawig na konduktor na konektado sa parallel at konektado sa network, ang isang tiyak na halaga ng init ay inilabas. Gaano katagal t 2 ay ang parehong halaga ng init na ilalabas kung ang mga konduktor ay konektado sa serye?
Solusyon:
20
Dalawang magkaparehong electric heater, bawat isa ay kumokonsumo ng kapangyarihan N = 200 W sa isang boltahe V = 120 V, ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmumulan na may mahaba at manipis na mga wire. Hanapin ang paglaban ng mga wire R kung, na may mga serial at parallel na koneksyon ng mga heaters, naglalabas sila ng parehong dami ng init sa bawat yunit ng oras.
Solusyon:
21
Sa isang electric kettle na may dalawang heater, kinakailangang painitin ang dami ng tubig V = 2 litro mula sa temperatura ng kuwarto ( sa = 20° C) hanggang kumukulo. Ang bawat heater na nakakonekta sa network ay hiwalay na naglalabas ng power N 1
= 250 W. Gaano katagal bago kumulo ang tubig kung ito ay pinainit ng isa o dalawang heater na konektado sa parehong network nang sunod-sunod o kahanay sa isa't isa? Kahusayan pampainit h = 80%. Tukoy na kapasidad ng init ng tubig c = 4.2 kJ/(kg CH K).
Solusyon:
Upang magpainit ng tubig hanggang sa kumukulong punto t=100° C, kailangan ng dami ng init
-
masa ng tubig sa takure. Kapag ang isang heater ay naka-on, ang kapangyarihan nito ay N1 = IV, kung saan ang I ay ang kasalukuyang dumadaloy dito at ang V ay ang boltahe.
mga network. Sa kasong ito, ang bahagi ng init na nabuo ng pampainit ay ginagamit upang magpainit ng tubig,
kaya ang oras para sa pagpainit ng tubig na may isang pampainit
Kapag ang dalawang heater ay naka-on nang magkatulad, tulad ng kapag ang isa sa mga ito ay naka-on, ang bawat heater ay magkakaroon ng network boltahe V. Dahil dito, ang parehong kapangyarihan N1 ay ilalabas sa bawat isa sa kanila at ang kabuuang kapangyarihan ay magiging N2 = 2N1; kaya ang oras para sa pagpainit ng tubig sa pamamagitan ng dalawang heater
Kapag ang mga heaters ay naka-on sa serye kabuuang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga ito ay magiging katumbas ng 1/2. Samakatuwid, ang kabuuang kapangyarihan na inilabas sa kanila ay
Samakatuwid, ang oras ng pag-init ng tubig sa kasong ito
22 Ang electric kettle ay may dalawang seksyon sa heater. Kapag binuksan mo ang unang seksyon, kumukulo ang tubig sa takure sa loob ng oras t 1 = 10 min, at kapag naka-on ang pangalawang seksyon - sa loob ng oras t 2 = 40 min. Gaano katagal bago kumulo ang tubig kung ang parehong mga seksyon ay naka-on nang magkatulad o magkakasunod?
Solusyon:
Kapag kumokonekta sa mga seksyon sa serye
kapag kumokonekta sa mga seksyon nang magkatulad
23 Ang dalawang lampara ay may parehong kapangyarihan. Ang isa sa mga ito ay dinisenyo para sa boltahe V 1 = 120V, ang isa ay para sa boltahe V 2 = 220 V. Ilang beses nagkakaiba ang resistensya ng lampara?
Solusyon:
Gamit ang batas ng Joule-Lenz
nahanap namin 
24
Anong paglaban ang mayroon ang 40- at 75-watt na lamp, na idinisenyo upang maikonekta sa isang network na may boltahe V =120 V? Magkano ang kasalukuyang dumadaloy sa bawat lampara?
Solusyon:
Lakas ng lampara 
kung saan ako ang kasalukuyang dumadaloy sa lampara, R ang paglaban nito; kaya para sa una at pangalawang lamp na mayroon kami
25 Kung gaano karaming kapangyarihan ang kumonsumo ng isang 25-watt na bumbilya, kalkulahin sa boltahe V1 = 120 V, kung ito ay konektado sa isang network na may boltahe V2 = 220 V?
Solusyon:
26
Ang isang 100-watt lamp ay konektado sa isang network na may boltahe V =120V. Ang paglaban ng lampara sa isang mainit na estado ay mas malaki kaysa sa isang malamig na estado (sa isang temperatura sa = 0° C), 10 beses. Hanapin ang koepisyent ng temperatura ng paglaban ng materyal ng filament at ang paglaban ng lampara sa isang malamig na estado kung ang temperatura ng filament habang ang lampara ay nasusunog t = 2000° C.
Solusyon:
Kapag bukas ang lampara,
- paglaban ng filament ng isang nasusunog na lampara at Ro = R/10 - paglaban ng filament ng lampara sa temperatura t0; mula dito
27 Hanapin ang paglaban ng isang 100-watt lamp sa temperatura ng silid sa = 20° C, kung sa mains boltahe V=220 V ang temperatura ng thread t = 2800° C. Temperatura koepisyent ng paglaban ng materyal na sinulid.
Solusyon:
28
Sa kasalukuyang pinagmulan na may emf. e =140 V sa layo l =400 m mula dito isang lampara na dinisenyo para sa boltahe V= ay konektado 1
20B at kapangyarihan N=100 W. Paano magbabago ang boltahe sa buong lampara kung ang pangalawang katulad na lampara ay konektado sa parallel dito? Ang resistivity ng kawad r = 0.028 μOhm H m, ang cross section nito S = 1 mm2.
Solusyon:
Lamp at wire resistance
Ang kasalukuyang dumadaloy sa linya at ang pagbaba ng boltahe sa lampara ay pantay
Kapag ikinonekta ang pangalawang lampara, ang paglaban ng dalawang lamp ay katumbas ng R1/2. Samakatuwid, ang kasalukuyang dumadaloy sa linya at ang pagbaba ng boltahe sa mga lamp ay pantay
Pagbabago ng boltahe ng lampara
Ang minus sign ay nagpapakita na kapag ang pangalawang lamp ay nakabukas, ang boltahe drop sa unang lampara ay bumababa.
29
Sa anong distansya l posibleng magpadala ng kuryente mula sa kasalukuyang pinagmumulan na may emf. e = 5 kV kaya na sa isang load na may pagtutol R =1.6 kOhm, inilaan ba ang kapangyarihan N=10 kW? Ang resistivity ng kawad r = 0.017 µOhm h m, ang cross section nito S = 1 mm2.
Solusyon:
30
Sa anong boltahe V dapat ipadala ang kuryente sa isang distansya? l =10 km, upang sa kasalukuyang density j = 0.5 A/mm2 sa mga wire na bakal ng isang two-wire power transmission line, ang mga pagkalugi ng linya ay umabot sa 1% ng transmitted power? Ang resistivity ng bakal r = 0.12 µOhm hm.
Solusyon: 
31
Ang circuit ay binubuo ng dalawang lamp na konektado sa parallel na may kapangyarihan na N=30 W bawat isa. Ang pagkawala ng kuryente sa mga supply wire ay nagkakahalaga ng 10% ng kapaki-pakinabang na kapangyarihan. Hanapin ang boltahe sa mga terminal ng kasalukuyang pinagmulan kung nagbibigay ito ng kasalukuyang sa circuit Ako = 2 A.
Solusyon:
Boltahe sa kasalukuyang pinagmumulan ng mga terminal
kung saan ang V1 at V2 ay ang pagbagsak ng boltahe sa buong load at sa mga wire ng linya.
Ang kapangyarihan na inilabas sa load ay 
Pagkawala ng kuryente sa linya
mula dito
32
Mula sa isang kasalukuyang pinagmulan na may boltahe V =750 V ito ay kinakailangan upang magpadala ng kapangyarihan N=5 kW sa isang tiyak na distansya. Ano ang maximum resistance R na maaaring magkaroon ng transmission line upang ang pagkawala ng enerhiya sa loob nito ay hindi lalampas sa 10% ng transmitted power?
Solusyon:
33
Ano ang pinakamataas na kapangyarihan ng electric furnace na maaaring mai-install sa dulo ng isang dalawang-wire na linya na may paglaban ng R = 10 Ohms, kung ang kasalukuyang pinagmumulan ay bubuo ng kapangyarihan ng N = 6 kW sa boltahe ng V = 1 kV?
Solusyon:
Kasalukuyang linya I=N/V. Pagkawala ng kuryente sa linya
Kapangyarihan ng electric furnace
34
Dalawang magkatulad na konektadong resistors na may mga resistensya R1=6 0M AT R 2 = 12 0M konektado sa serye na may isang risistor na may isang pagtutolR= 15 Ohm, sa mga terminal ng generator na may emf. e = 200 V at panloob na pagtutol r =1 Ohm. Hanapin ang kapangyarihan na inilabas ng risistor Rt.
Solusyon:
35 Element na may emf. e =12 V at panloob na pagtutol r = 4 Ohm pinaikli sa paglabanR = 8 ohms. Gaano karaming init ang ilalabassa panlabas na circuit bawat yunit ng oras?
Solusyon:
Circuit kasalukuyang I= e /(R+r). Ang dami ng init na inilabas sa panlabas na circuit sa bawat yunit ng oras ay
36 Hanapin ang kabuuang kapangyarihan ng elemento na may panlabas na circuit resistance R = 4 Ohms, kung ang panloob na pagtutol ng elemento r = 2 Ohm, at ang boltahe sa mga terminal nito ay V = 6 V.
Solusyon:
Kabuuang kapangyarihan ng elemento 
kung saan ako ang kasalukuyang nasa circuit. kasi
37 Baterya ng mga cell na sarado sa resistensya R 1 = 2 Ohm, nagbibigay ng kasalukuyang I 1 = 1.6 A. Ang parehong baterya, sarado sa resistensya R 2 = 1 Ohm, nagbibigay ng kasalukuyang I 2 = 2 A. Hanapin ang nawawalang kuryente sa loob ng baterya sa pangalawang kaso.
Solusyon:
Nawala ang kuryente sa loob ng baterya
kung saan ang r ay ang panloob na paglaban ng baterya. Kung e - uh. d.s. mga baterya, pagkatapos ay ayon sa batas ng Ohm para sa kumpletong kadena sa una at pangalawang kaso
mula dito 
38 Hanapin ang emf. e at panloob na pagtutol r baterya, kung nasa kasalukuyang I1 = 15 At sumuko siyakapangyarihan ng panlabas na circuit N1 =135 W, at sa kasalukuyang I 2 = 6 A - kapangyarihan N2 = 64.8 W.
Solusyon:
39
Sa kasalukuyang pinagmulan na may emf. e = 8 V konektado load. Boltahe sa mga terminal ng pinagmulan V = 6.4 V. Hanapin ang kahusayan. mga scheme.
Solusyon:
Ang kahusayan ay ang ratio ng kapaki-pakinabang na trabaho (kapangyarihan) sa lahat ng ginastos na trabaho ( buong kapangyarihan). Kapaki-pakinabang na kapangyarihan
sa kasong ito ay ang kapangyarihan na inilabas sa load, N1=IV, kung saan ako ang kasalukuyang nasa circuit. Since e. d.s. e ayon sa kahulugan
kumakatawan sa kabuuang gawaing ginawa ng kasalukuyang pinagmumulan kapag gumagalaw sa kahabaan ng circuit singil sa yunit, at bawat yunit ng oras ay may singil na dumadaan sa cross section ng konduktor, ayon sa bilang na katumbas ng ako , kung gayon ang kabuuang kapangyarihan ng kasalukuyang pinagmumulan ay katumbas ng
Kaya, ang kahusayan mga scheme
40
Maghanap ng kahusayan ipinakita ang diagramsa Fig. 135. Resistor resistances R1 = 2 Ohm at R2 = 5 0M, panloob na pagtutol ng kasalukuyang pinagmulan r = 0.5 Ohm. 
Solusyon:
41
Maghanap ng kahusayan mga scheme, nanaka-on ang elementong may emf e at panloob na pagtutol r , kung ang kasalukuyang sa circuit ay pantay ako . Ipahayag ang kahusayan: sa pamamagitan ng e, r at ako sa pamamagitan ng panlabas na circuit resistance R at ang panloob na pagtutol ng elemento r ; sa pamamagitan ng e.m.f. elemento e at ang boltahe sa mga terminal nito V.
Solusyon:
Kahusayan ng circuit
kasi
42 Hanapin ang kasalukuyang 7 sa circuit ng baterya na may emf. e = 2.2 V, kung ang panlabas na circuit resistance ay R = 0.5 Ohm at kahusayan. mga scheme h = 65%.
Solusyon:
Kahusayan mga scheme
kung saan V=IR - boltahe sa pinagmulan terminal; mula dito
43 Hanapin ang panloob na resistensya ng baterya r , kung kapag pinapalitan ang panlabas na pagtutol R1 = 3 ohms sa R 2 = 10.5 Ohm na kahusayan nadoble ang mga scheme.
Solusyon:
44 Baterya ng n = 6 na elemento na konektado sa serye na may parehong emf. e =1.5 V supply ng kasalukuyang I = 0.28 A dalawang series-connected lamp na may resistensya R = 12.5 ohm bawat isa. Maghanap ng kahusayan mga baterya at panloob na paglaban ng cell.
Solusyon:
45
Kapag ang de-koryenteng motor ay konektado sa isang network na may boltahe V= 1
20V kumokonsumo ito ng kasalukuyang ako =15 A. Hanapin ang kapangyarihang natupok ng motor at ang kahusayan nito kung ang resistensya ng paikot-ikot ng motor R = 1 Ohm.
Solusyon:
Ang kabuuang lakas na natupok ng motor ay 
Nawala ang kuryente dahil sa pag-init ng windings
Net kapangyarihan
Kahusayan motor
Hindi nito isinasaalang-alang ang mga pagkawala ng kuryente na lumitaw dahil sa pag-init ng armature at stator core sa pamamagitan ng eddy currents at dahil sa friction sa mga bearings.
46
Hanapin ang pagtitiwala: mga kapangyarihan N1 inilalaan sa panlabas na circuit, kapangyarihan N2 inilalaan sa loob ng kasalukuyang pinagmulan, pati na rin ang kabuuang kapangyarihan N=N 1
+N2, na binuo ng pinagmulan, mula sa paglaban ng panlabas na circuit R. I-plot ang mga graph ng mga dependency na ito. E.m.f. pinagmulan e =15 V, ang panloob na pagtutol nito r = 2.5 Ohm.
Solusyon: 
Kasalukuyang circuit
Ang kapangyarihan na inilabas sa panlabas na circuit ay
Ang kapangyarihan na inilabas sa loob ng kasalukuyang pinagmumulan ay 
Buong kapangyarihan
Mula sa Fig. 368 makikita na sa pagtaas ng R, ang power N1 na inilabas sa panlabas na circuit ay unang tumataas at pagkatapos ay bumababa. Upang mahanap ang paglaban R kung saan ang pinakamataas na kapaki-pakinabang na kapangyarihan ay inilabas, isaalang-alang ang pag-asa ng N1 sa kasalukuyang I:
Sa pamamagitan ng pagdaragdag sa expression na ito at pagbabawas mula dito ang halagaAng N1 ay maaaring katawanin bilang
ito ay sumusunod na ang pinakamataas na kapaki-pakinabang na kapangyarihaninilabas ng kasalukuyangmga. sa R = r. Sa kasong ito, ang kahusayan
Ang mga kapangyarihan na N2 at N ay bumababa nang monotonically sa pagtaas ng R. Sa kasong ito, mas mabilis na bumababa ang power N2 na inilabas sa loob ng source. Samakatuwid, habang tumataas ang R, tumataas ang kahusayan.
Mula sa dependency graph N1 mula sa R malinaw din na ang parehong kapaki-pakinabang na kapangyarihan ay maaaring makuha sa dalawang halaga ng R, ang isa ay mas malaki at ang isa ay mas mababa sa r.
47
Maghanap ng paglaban R 1
panlabas na circuit ng elemento, kung saan ang kapangyarihan N natupok sa panlabas na circuit ay kapareho ng sa paglaban R2 = 10 Ohm. Panloob na paglaban ng elemento r = 2.5 Ohm.
Solusyon:
Kung e -uh. d.s. kasalukuyang pinagmumulan, pagkatapos ay dumadaloy ang kasalukuyang sa pamamagitan ng paglaban R1 
Ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng resistensya R2 
at ang kapangyarihan ay inilabas sa panlabas na circuit 
samakatuwid, upang matukoy ang R1 nakakakuha tayo ng isang quadratic equation: 
48
Sa isang baterya na may panloob na resistensya r =1 Ohm isang pampainit na may resistensya R = 8 Ohm ay konektado. Pagkatapos ay ang pangalawang magkaparehong pampainit ay konektado kahanay sa una. Hanapin ang ratio ng mga halaga ng init na inilabas sa bawat yunit ng oras sa panlabas na circuit.
Solusyon:
49
Sa kasalukuyang pinagmumulan na may panloob na pagtutol r =1 Ohm, dalawang resistors na may paglaban ng R = 0.5 Ohm bawat isa ay konektado. Isang beses ang mga resistors ay konektado sa serye, isa pang oras sa parallel. Hanapin ang ratio ng mga kapangyarihan na inilabas sa panlabas na circuit sa parehong mga kaso.
Solusyon:
50
Ang baterya ay binubuo ng mga elemento na konektado sa parallel sa isang emf. e = 5.5 V at panloob na pagtutol r = 5 Ohm. Gamit ang kasalukuyang sa panlabas na circuit ako =2 Isang kapaki-pakinabang na kapangyarihan N=1 W. Ilang cell mayroon ang baterya?
Solusyon: 
51
Ang pampainit na may resistensyang R = 25 Ohm ay pinapagana ng dalawang magkaparehong baterya na may panloob na resistensya r =10Ohm. Dapat bang konektado ang mga baterya nang magkatulad o magkakasunod upang makakuha ng higit na kapangyarihan mula sa heater?
Solusyon:
higit na kapangyarihan - na may parallel na koneksyon.
52
Mass electric locomotive m = 300 t gumagalaw pababa ng bundok sa bilis u = 36 km/h. dalisdis ng bundok a = 0.01, ang puwersa ng paglaban sa paggalaw ng isang de-koryenteng lokomotibo ay 3% ng puwersa ng grabidad na kumikilos dito. Anong kasalukuyang dumadaloy sa motor ng isang de-koryenteng lokomotibo kung ang boltahe sa network V =ZkV at kahusayan de-kuryenteng tren h = 80%?
Solusyon:
Projection ng gravity sa direksyon ng paggalaw
mas kaunting puwersa ng pagtutol f=0.03mg. Samakatuwid, gumagana ang motor laban sa resulta ng mga puwersang ito. Para sa oras x gawaing ito
kung saan ako ang kasalukuyang dumadaloy sa motor; mula dito
53 Ang kuryente ay ipinapadala mula sa isang punto patungo sa isa pa, na nagpapagana ng power plant na N=62 kW. Line wire resistance R = 5 Ohm. Hanapin ang pagbaba ng boltahe sa linya, pagkawala ng kuryente dito at kahusayan. paghahatid, kung ang paghahatid ay isinasagawa sa mga boltahe V 1 = 6200 V at V 2 = 620 V.
Solusyon:
Kapag ang boltahe sa mga terminal ng kasalukuyang pinagmulan ay V at ang kasalukuyang nasa linya I ay ang kapangyarihan ng pinagmulan 
kaya ang kasalukuyang nasa linya
Ang dalawang kasalukuyang halaga ay tumutugma sa dalawang posibleng paglaban sa pag-load kung saan ang parehong kapangyarihan ay inihatid sa pagkarga. Ang minus sign sa harap ng ugat ay tumutugma sa isang mas mababang kasalukuyang, at samakatuwid, mas mababang mga pagkalugi ng kuryente sa linya. Pagbaba ng boltahe at pagkawala ng kuryente sa linya
Kahusayan ng paghahatid (ang ratio ng kapangyarihan na natupok ng pag-install sa kapangyarihan na ibinibigay ng pinagmulan sa linya)
Sa V= V1 = 6200 V, ang pagbaba ng boltahe at pagkawala ng kuryente sa linya ay V"= 50 V (o 6150 V) at N" = 508 W (o 7.6 MW); kahusayan sa paghahatid h = 99.8% (o 0.8%). Ang mga numero sa mga bracket ay tumutugma sa isang mas mataas na kasalukuyang halaga. Kapag V=V2= 620 V, isang negatibong numero ang nakukuha sa ilalim ng ugat. Nangangahulugan ito na kung ang paglaban ng linya ay R=5 0m, sa kasong ito imposibleng makuha ang kinakailangang kapangyarihan sa anumang halaga ng paglaban ng pagkarga.
54
Anong paglaban R dapat ang isang risistor na gawa sa nichrome wire na konektado sa serye sa lampara upang ang lampara ay masunog na may normal na incandescence sa boltaheV=220 V, kung ang lampara ay idinisenyo para sa boltaheVo= 120 V sa kapangyarihan N = 60 W? Hanapin ang habalwire, kung resistivity nitor= 1.0 µOhmHm, at ang cross section nitoS=0.5 mm.
Solusyon:
55
Hanapin ang power N na inilabas sa isang panlabas na circuit na binubuo ng dalawang resistors na may resistance R bawat isa, kung ang parehong kapangyarihan ay inilabas sa mga resistors pareho sa serye at sa parallel na koneksyon. E.m.f. kasalukuyang pinagmulane=12 V, ang panloob na pagtutol nitor= 2 Ohm.
Solusyon:
56
Anong kapangyarihan N ang kinakain ng circuit na ipinapakita sa Fig.? 136? E.m.f. elementoe=12 V, nitopanloob na pagtutolr= 0.4 Ohm. Mga halaga ng risistorR1=20m,R2=4 0m,R3 = ZOhm, R4 = 6 Ohm atR5 = 10 Ohm.
Solusyon:
Mula sa kondisyon 
ito ay sumusunod na walang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng risistor R5. kaya lang impedance Ang R ng circuit ay binubuo ng mga resistances ng dalawang parallel circuits R1, R2 at R3, R4 at ang panloob na pagtutol ng elemento r.
Kumokonsumo ng kuryente ang circuit
57
Tatlong magkakaparehong elemento na may emf.eat mga resistor na may paglaban R bawat isa ay kasama sa circuit na ipinapakita sa Fig. 137. Hanapin ang kapangyarihan na inilabas sa lahat ng mga resistensya ng circuit.
Solusyon:
58
Upang i-compile Garland ng Pasko magagamitn1= 10 lamp power N=2 W sa rated boltahe V1
=4 V at isang bilang ng mga bombilya na may parehong kapangyarihan sa rate na boltahe V2 =8
Q. Ano ang pinakamababang bilangnKailangan mong kumuha ng 2 8-volt na bombilya upang maidagdag ang mga ito sa sampung 4-volt na bombilya upang lumikha ng garland para isama sa isang network na may boltahe Vo= 120 V?
Solusyon:
Ang isang kasalukuyang ay dapat dumaloy sa ilaw na bombilya I=N/V, kung saan ang V ay ang na-rate na boltahe, ibig sabihin, ang 4-volt na mga bombilya ay na-rate para sa kasalukuyang.
0.5 A, at 8-volt - para sa kasalukuyang 0.25 A. Samakatuwid, kinakailangan ang isang halo-halong koneksyon: sa serye na may sampung 4-volt
Gamit ang mga bombilya, kailangan mong i-on ang dalawang magkaparehong grupo ng 8-volt na mga bombilya na kahanay sa bawat isa. Ang pagbaba ng boltahe sa mga karagdagang grupo ng 8-volt na bombilya ay magiging
at ang bilang ng mga bombilya sa parehong grupo ay dapat na
59 Ang kasalukuyang pinagmulan ay sarado sa unang pagkakataon sa paglabanR1= 9 0m, pangalawang beses - para sa paglabanR2 = 4 0m. Sa parehong oras, sa parehong oras, ang parehong dami ng init ay inilabas sa mga resistensya. Maghanap ng panloob na pagtutolrpinagmulan.
Solusyon:
60
Sa parehong boltahe, ang isang lampara ay kumonsumo ng dalawang beses na mas maraming kapangyarihan kaysa sa isa. Maghanap ng mga kapangyarihan N1
at N2 na natupok ng bawat lampara kapag ang mga ito ay konektado sa serye sa circuit, kung magkasama sila ay kumonsumo ng kapangyarihan N sa kasong ito.
Solusyon:
61
Mula sa kasalukuyang pinagmumulan ito ay kinakailangan upang ilipat ang kapangyarihan N sa consumero= 4 kW. Paglaban ng lead wireR= 0.4 Ohm. Anong boltahe ang dapat nasa mga terminal ng pinagmulan,upang ang pagkawala ng kuryente sa mga wire ay 4% ng pagkonsumo ng kuryente?
Solusyon:
Pagkawala ng kuryente sa mga wire ng supply
Kasalukuyan sa kanila
Pagbaba ng boltahe sa buong load
Pagbaba ng boltahe sa mga wire ng supply
Pinagmulan ng terminal boltahe
62
Capacitor C1,
may bayad q1,
konektado sa pamamagitan ng isang risistor sa isang kapasitor ng kapasidad C2 na may singil q2. Anong dami ng init Q ang inilabas ng risistor? Ang magkasalungat na sisingilin na mga plato ay konektado.
Solusyon:
Kabuuang singil sa mga konektadong plato
Kapasidad ng nagresultang kapasitor
Ang enerhiya na nakaimbak sa mga capacitor bago at pagkatapos ng koneksyon ay
Ang dami ng init na inilabas sa risistor
63
Hanapin ang enerhiya W ng capacitor bank na ipinapakita sakanin. 138, na may key K na bukas at sarado1
= C, C2
= 2C, C3
= C/2, C4
= S.E.m.f. ang kasalukuyang pinagmulan ay pantaye.
Solusyon:
Kapag bukas ang switch K, ang mga capacitor C1 at C2 ay may mga singil q; boltahe sa kanila
at
Katulad nito, nakita namin ang mga singil at boltahe sa mga capacitor
Dahil ang V1 = V3, ang mga potensyal ng mga plato ng mga capacitor na konektado sa switch ay pareho. Kapag isinara ang susi, walang magbabago. Ang kabuuang enerhiya ng isang bangko ng mga capacitor ay katumbas ng kabuuan ng mga enerhiya na nakaimbak sa bawat isa sa kanila: 
SA de-koryenteng circuit Kapag pumasa ang kasalukuyang, nangyayari ang isang serye ng mga pagbabagong-anyo ng enerhiya. Sa panlabas na seksyon ng circuit, ang gawain ng paglipat ng singil ay ginagawa ng mga nakatigil na pwersa electric field at ang enerhiya ng patlang na ito ay na-convert sa iba pang mga uri: mekanikal, thermal, kemikal, sa enerhiya electromagnetic radiation. Kaya naman, full time na trabaho kasalukuyang sa panlabas na seksyon ng circuit
Kung sa isang seksyon ng circuit sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field ay walang gawaing mekanikal at walang mga pagbabagong kemikal na nagaganap, pagkatapos ay gumana agos ng kuryente humahantong lamang sa pag-init ng konduktor.
Sa kasong ito, ang dami ng init na inilabas ay katumbas ng gawaing ginawa ng kasalukuyang.
Ang halaga ng init Q na inilabas ng kasalukuyang I sa oras na t sa isang seksyon ng circuit na may resistensyang R ay katumbas ng
Ang formula na ito ay nagpapahayag Batas ng Joule-Lenz, na itinatag sa eksperimento noong ika-19 na siglo. dalawang siyentipiko (Ingles - J. Joule at Russian E. X. Lenz).
Kapag ang isang electric current ay dumaan sa isang konduktor, ang dami ng init na nabuo sa konduktor ay direktang proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang, ang paglaban ng konduktor at ang oras na naglalakbay ang kasalukuyang.
Ang pagkilos ng maraming electric heating device ay batay sa batas ni Joule Lenz. Ito ay mga plantsa, electric stoves, electric kettle, boiler, soldering iron, electric fireplaces, atbp.
Ang pangunahing bahagi ng anumang electric heating device ay elemento ng pag-init (Ang isang konduktor na may mataas na resistivity ay nasugatan sa isang plato na gawa sa materyal na lumalaban sa init: mika, keramika).
Ang formula sa itaas ng batas ng Joule-Lenz ay maginhawang gamitin kapag kumokonekta sa mga resistor sa serye, dahil ang kasalukuyang lakas sa lahat ng mga seksyon ng circuit na konektado sa serye ay pareho. Kung ang dalawang resistors na may resistances R1 at R2 ay konektado sa serye, kung gayon
mga. ang dami ng init na nabuo ng kasalukuyang sa mga seksyon ng isang serye na konektado sa circuit ay proporsyonal sa paglaban ng mga seksyong ito.
Ayon sa batas ng Ohm, para sa isang homogenous na seksyon ng chain DC
Ang formula na ito ay maginhawang gamitin kapag kumokonekta sa mga resistor nang magkatulad, dahil ang boltahe sa bawat sangay ng naturang circuit ay pareho. Kung ang dalawang resistors na may resistances R1 at R2 ay konektado sa parallel, pagkatapos
mga. ang dami ng init na nabuo ng kasalukuyang sa mga sanga ng isang parallel-connected circuit ay inversely proportional sa paglaban ng mga resistors na kasama sa mga sangay na ito.
Ang matematika ay maaaring ipahayag sa sumusunod na anyo:
saan w- kapangyarihan sa pagbuo ng init bawat dami ng yunit, - density ng electric current, - lakas ng electric field, σ - kondaktibiti ng daluyan.
Ang batas ay maaari ding buuin sa integral form para sa kaso ng kasalukuyang daloy sa manipis na mga wire:
Sa anyong matematikal, ang batas na ito ay may anyo
saan dQ- ang dami ng init na inilabas sa loob ng isang yugto ng panahon dt, ako- kasalukuyang lakas, R- paglaban, Q- ang kabuuang dami ng init na inilabas sa tagal ng panahon mula sa t 1 sa t 2. Sa kaso ng pare-pareho ang kasalukuyang at paglaban:
Praktikal na kahalagahan
Nabawasan ang pagkawala ng enerhiya
Kapag nagpapadala ng kuryente, ang thermal effect ng kasalukuyang ay hindi kanais-nais, dahil ito ay humahantong sa pagkawala ng enerhiya. Dahil ang ipinadala na kapangyarihan ay nakadepende nang linear sa parehong boltahe at kasalukuyang, at ang kapangyarihan ng pag-init ay nakasalalay sa quadratically sa kasalukuyang, ito ay kapaki-pakinabang upang taasan ang boltahe bago magpadala ng kuryente, sa gayon ay binabawasan ang kasalukuyang. Gayunpaman, binabawasan ng pagtaas ng boltahe ang kaligtasan ng kuryente ng mga linya ng kuryente.
Para gamitin mataas na boltahe sa circuit, upang mapanatili ang parehong kapangyarihan sa kargamento, ang paglaban ng pagkarga ay kailangang tumaas. Ang mga supply wire at ang load ay konektado sa serye. Ang resistensya ng kawad () ay maaaring ituring na pare-pareho. Ngunit ang paglaban ng pagkarga () ay tumataas kapag pumipili ng mas mataas na boltahe sa network. Ang ratio ng load resistance sa wire resistance ay tumataas din. Kapag ang mga resistensya ay konektado sa serye (wire - load - wire), ang pamamahagi ng inilabas na kapangyarihan () ay proporsyonal sa paglaban ng mga konektadong resistensya.
Ang kasalukuyang sa network ay pare-pareho para sa lahat ng mga pagtutol. Samakatuwid, ang kaugnayan
At para sa bawat partikular na kaso ay mga constants. Dahil dito, ang kapangyarihan na inilabas sa mga wire ay inversely proporsyonal sa paglaban ng pagkarga, iyon ay, bumababa ito sa pagtaas ng boltahe, dahil 
. Kung saan sinusundan iyon. Sa bawat partikular na kaso, ang halaga ay pare-pareho, samakatuwid, ang init na nabuo sa wire ay inversely proportional sa square ng boltahe sa consumer.
Pagpili ng mga wire para sa mga circuit
Ang init na nalilikha ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay inilalabas sa iba't ibang antas sa kapaligiran. Kung ang kasalukuyang lakas sa napiling konduktor ay lumampas sa isang tiyak na limitasyon wastong halaga, ang ganitong matinding pag-init ay posible na ang konduktor ay maaaring magdulot ng sunog sa mga kalapit na bagay o matunaw mismo. Bilang isang patakaran, kapag nag-assemble ng mga de-koryenteng circuit, sapat na upang sundin ang tinanggap mga dokumento ng regulasyon, na kumokontrol, sa partikular, ang pagpili ng conductor cross-section.
Mga electric heating device
Kung ang kasalukuyang lakas ay pareho sa buong de-koryenteng circuit, kung gayon sa anumang napiling seksyon ay mas maraming init ang bubuo, mas mataas ang paglaban ng seksyong ito.
Sa pamamagitan ng sadyang pagtaas ng resistensya ng isang seksyon ng isang circuit, maaaring makamit ang localized heat generation sa seksyong iyon. Nagtatrabaho sila sa prinsipyong ito electric heating device. Ginagamit nila elemento ng pag-init- konduktor na may mataas na pagtutol. Ang pagtaas ng paglaban ay nakakamit (magkasama o magkahiwalay) sa pamamagitan ng pagpili ng isang haluang metal na may mataas na resistivity (halimbawa, nichrome, constantan), pagtaas ng haba ng konduktor at pagbabawas ng cross-section nito. Ang mga lead wire ay may pangkalahatang mababang resistensya at samakatuwid ang kanilang pag-init ay karaniwang hindi napapansin.
Mga piyus
Upang maprotektahan ang mga de-koryenteng circuit mula sa daloy ng labis na mataas na alon, ginagamit ang isang piraso ng konduktor na may mga espesyal na katangian. Ito ay isang konduktor na may medyo maliit na cross-section at gawa sa isang haluang metal na, sa pinahihintulutang mga alon, ang pag-init ng konduktor ay hindi nagpapainit dito, ngunit sa labis na mataas na mga alon, ang sobrang pag-init ng konduktor ay napakahalaga na ang konduktor ay natutunaw at nagbubukas ng circuit.
Tingnan din
Mga Tala
Mga link
- Epektibong pisika. Kopya ng batas ng Joule-Lenz mula sa web archive
- http://elib.ispu.ru/library/physics/tom2/2_3.html batas ng Joule-Lenz
- http://eltok.edunet.uz/dglens.htm Mga batas ng direktang agos. Batas ng Joule-Lenz
- http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00023/23600.htm TSB. Batas ng Joule-Lenz
- http://e-science.ru/physics/theory/?t=27 batas ng Joule-Lenz
Wikimedia Foundation.
2010.
Tingnan kung ano ang "Joule-Lenz Law" sa ibang mga diksyunaryo:
- (pinangalanan pagkatapos ng English physicist na si James Joule at ang Russian physicist na si Emilius Lenz, na sabay-sabay ngunit independiyenteng natuklasan ito noong 1840) isang batas na nagbibigay ng quantitative assessment ng thermal effect ng electric current. Kapag dumaloy ang kasalukuyang... ... Wikipedia BATAS JOULE-LENZ - ang batas na tumutukoy sa thermal effect ng electric current; Ayon sa batas na ito, ang dami ng init na Q na inilabas sa isang konduktor kapag ang isang direktang kuryente ay dumaan dito ay katumbas ng produkto ng parisukat ng kasalukuyang lakas I, paglaban... ...
Batas ng Joule-Lenz Malaking Polytechnic Encyclopedia - - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. English-Russian na diksyunaryo ng electrical engineering at power engineering, Moscow, 1999] Mga paksa ng electrical engineering, mga pangunahing konsepto EN Joule Lenz s lawJoule s law ...
Batas ng Joule-Lenz
Batas ng Joule-Lenz Gabay ng Teknikal na Tagasalin
- Joule o dėsnis statusas T sritis automatica atitikmenys: engl. Joule s law vok. Joulesches Gesetz, n rus. Batas ni Joule Lenz, m pranc. loi de Joule, f ryšiai: sinonimas – Džaulio dėsnis … Automatikos terminų žodynas Batas ni Joule
- Džaulio dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Joule law vok. Joule Lentzsches Gesetz, n; Joulesches Gesetz, n rus. Batas ng Joule, m; Batas ni Joule Lenz, m pranc. loi de Joule, f … Fizikos terminų žodynas Batas ng Joule–Lenz - ang dami ng init na Q na inilabas sa bawat yunit ng oras sa isang seksyon ng isang de-koryenteng circuit na may resistensya R kapag ang direktang kasalukuyang I ay dumadaloy dito ay katumbas ng Q = RI2. Ang batas ay itinatag noong 1841 ni J. P. Joule (1818 1889) at kinumpirma noong 1842 ng eksaktong... ... Mga konsepto modernong natural na agham