Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Ebben az elektrotechnika feladatban szeretnék segítséget kérni.

259
230V-os hálózatra sorosan kapcsolunk egy 230V/60W-os és egy 230V/40W-os izzólámpát.
1. Melyik világít nagyobb fényerővel? Mekkora teljesítmény keletkezik az izzólámpákon?
2. A sorosan kapcsolt izzólámpákon meddig növelhető a feszültség úgy, hogy egyikre se kerüljön a névlegesnél nagyobb feszültség?

Előre is köszönöm.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
Elektrotechnika
0
Felsőoktatás / Fizika

Válaszok

4
1.)
Első körben szükségünk van az izzók ellenállásaira. Amit ugye az `R=U^2/P` képlettel ki is tudunk számolni.


`R_"60"=(230 \ V)^2/(60 \ W)="881,67" \ Omega`

`R_"40"=(230 \ V)^2/(40 \ W)="1.322,5" \ Omega`


A soros kapcsolás miatt így az eredő ellenállás: `R_e=R_"40"+R_"60"="1.322,5" \ Omega+"881,67" \ Omega="2.204,17" \ Omega`


A felszültség és az eredő ellenállásból kitudjuk számolni az összes folyó áramot: `I=U/R_e=(230 \ V)/("2.204,17" \ Omega)="0,1043" \ A`


Így már megtudjuk határozni az egyes izzók teljesítményét:

`P_"40"=I^2*R_"40"=("0,1043" \ A)^2*"1.322,5" \ Omega=color(red)("14,4" \ W)`

`P_"60"=I^2*R_"60"=("0,1043" \ A)^2*"881,67" \ Omega=color(red)("9,6" \ W)`

Az izzók fényereje arányos a rajtuk keletkező teljesítménnyel. Így a `40 \ W`-os izzó világít fényesebben.




2.)
A két izzó közötti feszültség aránya a soros kapcsolásban megegyezik az ellenállások arányával:

`U_60/U_40=R_60/R_40`

`U_60/U_40=("881,67" \ Omega)/("1.322,5" \ Omega)="0,667"`

Ha az egyik izzó éppen eléri a névleges feszültségét, az erre jutó feszültségből számítható a teljes hálózati feszültség:

`U_"max"=U_60+U_40=U_40*(1+R_60/R_40)=230 \ V*(1+"0,667")=color(red)("383,33" \ V)`


A feladatot fehér színnel oldottam meg amennyiben megoldásnak jelölöd a válaszom elérhetővé teszem számodra a megoldást. Egyéb esetben természetesen nem áll módomban közzétenni. Előre is köszönöm :)
Módosítva: 11 hónapja
2

Bazsa! Köszönöm szépen!
Egy kérdés még lenne, össze lett állítva a kapcsolás és a mért áram 0,146A volt, ami a számított 0,1043A-tól jelentősen eltér. Mi lehet az oka?
0

A számított és a mért áramok közötti eltérés abból adódik, hogy az izzólámpa ellenállása a rajta folyó áramtól függ, ezért nem helyettesíthető egyetlen ellenállással. Kisebb feszültségen kisebb az áram, emiatt csökken az izzószál hőmérséklete és ezzel az ellenállása is. A számított ellenállás csakis a névleges feszültségen érvényes. Ha a két izzólámpát sorosan kapcsoljuk, akkor mindkettőre a névlegesnél kisebb feszültség kerül, ezért az ellenállásuk nem lesz egyenlő a számítottal, hanem annál kisebb lesz. Ez számítással nem követhető, mert az izzólámpa U−I jelleggörbéje pontosan nem írható le matematikailag. Ilyen esetekben a feladat szerkesztéssel oldható meg. Egy másik honlapon is volt egy hasonló kérdés, akkor felvettem az izzólámpák U−I jelleggörbéit, szerencsére még megvoltak. Megcsináltam szerkesztéssel, és az általad mért 0,146 A-hez közeli 0,153 A adódott. Ez nem teljesen egyezik, azzal, amit te mértél, de azonos típusú izzólámpák jelleggörbéi között is lehet valamekkora eltérés.
Csatolom a szerkesztést.
2

AG495!
Köszönöm szépen, így már érthető miért van eltérés a számított és mért érték között.
0