fizyka.org  ::  mamy 21 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Zadania z fizyki > Prąd przemienny > Zadanie 2
Prąd przemienny - Zadanie 2

Treść:
Przez grzejnik o oporze R=50Ω w ciągu t=5min popłynął sinusoidalnie zmienny prąd o wartości maksymalnej I0=2A. Ile wynosi ilość wydzielonego ciepła w tym czasie?

Dane:
R = 50 Ω
t = 5 min
I0 = 2 A


Szukane:
Q = ?

Wzory:
1.Zasada zachowania energii

2.Natężenie skuteczne

3.Moc skuteczna

4.Prawo Ohma

5.Praca zmiennego prądu elektrycznego


Rozwiązanie:
Zgodnie z zasadą zachowania energii ciepło pobrane przez układ jest równe wzrostowi jego energii wewnętrznej układu plus pracy wykonanej przez otoczenie nad tym układem.



W naszym przypadku ciepło pobrane przez układ jest równe tylko pracy wykonanej przez prąd:



Praca zmiennego prądu elektrycznego wyraża się wzorem:



Czas przeliczamy na sekundy:



Moc skuteczną prądu określa wzór:



Zgodnie z prawem Ohma możemy zapisać, że:



a w naszym przypadku:



Przekształcamy powyższy wzór do postaci:



i wstawiamy do wzoru na moc skuteczną:



Natężenie skuteczne definiujemy jako iloraz natężenia maksymalnego i pierwiastka z dwóch:



Po tych wszystkich przekształceniach nasz wzór na moc skuteczną wygląda teraz tak:



Podstawiamy ten wzór do wzoru na pracę prądu:



i ostatecznie:



Wstawiamy dane:



Na koniec sprawdzimy poprawność wzoru, wyliczając jednostkę - skoro mamy ciepło, powinien wyjść nam dżul:



Zatem ilość wydzielonego ciepła wynosi 30000 J.


Jawor

« powrót do listy zadań
Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
Oferty pracy
 
 Prąd zmienny
 
 I Zasada dynamiki Newtona [0]
Potencjał spoczynkowy [0]
zadannie [0]
wykres energii potencjalnej w czasie [0]
Zadanie z elektrotechniki - rezystory [1]
 
 
© 2003-2024 Fizyka Jamnika. Online: 17
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim.
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione.
Obsługa informatyczna