Завдання 3

Тема 3. Робота та потужність струму.

Номер Вашого варіанта відповідає номеру Вашого прізвища в списку журналу групи (так варіанту 5 необхідно виконувати задачу 3.5, варіанту 18 – задачу 3.18 і т.д.).

3.1 Яка кількість електричної енергії буде використана за 30 хв. при включенні в мережу з напругою 220 В плитки потужністю 660 Вт? Визначити величину сили струму в колі.

3.2 Опір нитки розжарювання електричної лампи в робочому стані 144 Ом, номінальна напруга 120 В. Визначити струм в лампі, споживану потужність та витрату енергії за 10 год. горіння.

3.3 Опір двох ламп, увімкнених паралельно в мережу з напругою 120 В, відноситься, як 3:2. Визначити споживані лампами потужності та їх опори в робочому стані, якщо струм в першій лампі 0,40 А.

3.4 Електродвигун, опір обмотки якого 0,40 Ом, працює ввід мережі з напругою 300 В при струмі в 50 А. Визначити кількість витраченої енергії за 5 год., механічну роботу та втрати на нагрівання обмотки.

3.5 Потужність, споживана реостатом, 30 Вт, напруга на його затискачах 15 В. Визначити довжину нікелінового дроту, що пішов на виготовлення реостату, якщо його переріз 0,50 мм².

3.6 Дві лампи розжарювання потужністю 100 та 80 Вт розраховані на напругу 120 В. Яку потужність буде споживати кожна лампа, якщо їх увімкнути в мережу не паралельно, а послідовно? Яка лампа буде горіти яскравіше? Як розподілиться напруга між лампами?

3.7 Напруга на затискачах генератора 132 В, а у споживача 127 В. Визначити падіння напруги в магістральних проводах та їх опір, якщо потужність у споживача 5,0 кВт.

3.8 Опір однієї електричної лампочки в робочому стані 420 Ом. Яку кількість ламп включено паралельно в коло, якщо при напрузі 127 В потужність, споживана лампами, дорівнює 1,52 кВт? Опір з’єднувальної проводки не враховувати.

3.9 Від генератора з напругою 20 000 В необхідно передати споживачу потужність 100 кВт на відстань 2,5 км. Визначити мінімальний переріз мідних дротів, якщо втрати напруги в лінії не повинні перевищувати 2%.

3.10 В мережу з напругою 220 В паралельно включені 5 електродвигунів з електричною потужністю 1,5 кВт кожний. Довжина з’єднуючих з мережею мідних дротів 250 м, а їх переріз 25 мм². Визначити струм в колі, напругу на затискачах генератора та втрату потужності в з’єднуючій проводці.

3.11 Електродвигуни трамвайних вагонів працюють при струмі 112 А та напрузі 550 В. З якою швидкістю рухається трамвай, якщо двигуни створюють силу тяги 3600 Н, а їх к.к.д. 70% ?

3.12 Яка кількість тепла виділилась в реостаті з опором 6,0 Ом, якщо за 5 хв. через нього пройшло 600 Кл електрики? Відповідь записати в джоулях та калоріях.

3.13 Дві лампи з потужностями 60,0 та 100 Вт при номінальній напрузі 220 В включаються в коло з тією ж напругою один раз паралельно, а інший – послідовно. Визначити кількість тепла, що виділилося в кожній лампі за 30 с в обох випадках.

3.14 В мережу з напругою 220 В одночасно включили електродвигун потужністю 0,30 кВт із к.к.д. 90%, електричну пічку потужністю 1,0 кВт та 10 ламп потужністю 150 Вт кожна. Визначити струм в двигуні, в пічці та в лампах, загальний струм та споживану потужність.

3.15 Батарея складається з п’яти послідовно сполучених елементів з е.р.с. по 1,5 В та внутрішнім опором по 0,30 Ом. При якій силі струму потужність, що віддається у зовнішнє коло, буде найбільшою?

3.16 Є три лампи розжарювання з потужностями 25, 25 та 50 Вт, розраховані на напругу 110 В. Як їх необхідно з'єднати при включенні в мережу з напругою 220 В, щоб вони давали нормальне розжарення? Визначити сили струму в лампах.

3.17 Джерело з е.р.с. 1,6 В та внутрішнім опором 0,8 Ом замикають провідником. Визначити силу струму та опір провідника, якщо потужність струму в зовнішньому колі 0,6 Вт.

3.18 Електрична піч потужністю 2,15 кВт включена в мережу з напругою 220 В. Опір з’єднуючої проводки 0,50 Ом. Визначити опір пічки та довжину фехралевого дроту діаметром 2,0 мм, що пішов на її виготовлення?

3.19 Наскільки нагріється алюмінієвий дріт з перерізом 18 мм² при пропусканні по ньому струму 3,0 А на протязі 20 с? Вважати, що вся виділена енергія іде на нагрівання дроту.

3.20 Дугова варка відбувається струмом 500 А при напрузі 40 В. Визначити споживану потужність та кількість енергії, витраченої за 30 хв роботи.

3.21 Яка потужність споживається дуговою сталеплавильною пічкою, що працює від джерела з напругою 220 В при струмі 3·10⁴ А? Скільки енергії витрачається за 5 г роботи печі?

3.22 Ємність батареї акумуляторів 54 А·г при напрузі на її затискачах 12 В. Визначити енергію необхідну для зарядки батареї, якщо її к.к.д. 81%.

3.23 Три лампи опором 240 Ом кожна сполучені паралельно та включені в мережу з напругою 120 В. Визначити потужність, споживану всіма лампами, загальний струм та енергію, витрачену за 8 годин горіння ламп.

3.24 Дугова лампа включена послідовно з опором 7,3 Ом в мережу з напругою 110 В. Споживана лампою потужність складає 410 Вт. Визначити струм в лампі та її опір в робочому стані.

3.25 Визначити загальну силу струму в 6 електродвигунах, встановлених на електровозі, якщо напруга на лінії 3000 В, механічна потужність кожного двигуна 350 кВт і к.к.д. 92%.

3.26 Електродвигун з механічною потужністю 3,3 кВт та к.к.д. 85% працює від мережі з напругою 220 В. Визначити силу струму та опір обмотки якоря електродвигуна.

3.27 Генератор з напругою на затискачах 220 В передає в зовнішнє коло потужність 11 кВт. Якого мінімального перерізу повинні бути мідні дроти лінії передачі довжиною 50 м, щоб втрата напруги в них не перевищувала 2% від вказаної напруги?

3.28 Потужність струму у споживача 10 кВт при напрузі 400 В. Визначити падіння напруги в з’єднуючих мідних дротах, якщо їх переріз 26 мм², а відстань від генератора до споживача 500 м.

3.29 Генератор з е.р.с. 138 В та внутрішнім опором 0,050 Ом живить паралельно сполучені лампи. Опір кожної лампи 300 Ом, напруга на затискачах 120 В. Опір з’єднувальних проводів 0,25 Ом. Яка кількість ламп включена в коло? Визначити корисну потужність.

3.30 Електричний двигун, обмотка якого має опір 2,2 Ом, працює від джерела електричної енергії з напругою 120 В при струмі 7,5 А. Визначити втрати потужності в обмотці двигуна та його к.к.д.