Džoula-Lenca likums
19-1. Ir trīs elektriskās spuldzes 110 V spriegumam, kuru jauda attiecīgi ir 40, 40 un 80 W. Kā jāieslēdz šīs trīs spuldzes, lai tās dotu normālu kvēli, ja spriegums tīklā ir 220 V? Aprēķināt strāvas stiprumu, kas plūst caur spuldzēm normālas kvēles gadījumā. Uzzīmēt shēmu. [0.365 A, 0.365 A, 0.73 A].
19-2. Laboratorijā, kas atrodas 100 m no ģeneratora, ieslēdz elektrisko sildītāju, kas patērē 10 A. Par cik pazeminās spriegums uz laboratorijā iedegtās elektriskās spuldzes spailēm? Vara pievadu šķērsgriezums 5 mm2.[6.8 V].
19-3. No baterijas, kuras EDS 500 V, jāpārvada elektrība 2.5 km attālumā. Šim nolūkam patērēti 10 kW jaudas. Aprēķināt jaudas minimālo zudumu tīklā, ja vara pievadu diametrs 1.5 cm. [35 kW].
19-4. No ģeneratora, kura EDS 110 V, jāpārvada enerģija 2.5 km attālumā. Patērējamā jauda 10 kW. Aprēķināt pievadu minimālo šķērsgriezumu, ja jaudas zudums tīklā nepārsniedz l %. [8.510 –4 m2].
19-5. Ķēdē saslēgtas virknē vienāda garuma un vienāda diametra vara un tērauda stieples. Aprēķināt: 1) šajās stieplēs izdalītā siltuma daudzumu attiecību, 2) spriegumu kritumu attiecību šajās stieplēs. [1) 0.17; 2) 0.17].
19-6. Atrisināt iepriekšējo uzdevumu, ja stieples saslēgtas paralēli. [1) 5.9; 2)1].
19-7. Elements, kura EDS 6 V, dod maksimālo strāvas stiprumu 3 A. Aprēķināt vislielāko siltuma daudzumu, kādu l minūtē var izdalīt ārējā pretestība. [1.08 kJ].
19-8. Aprēķināt baterijas 1) kopīgo jaudu, 2) lietderīgo jaudu un 3) lietderības koeficientu, ja tās EDS 240 V, ārējā pretestība 23 , bet baterijas pretestība l . [1) 2.4 kW; 2) 2.3 kW; 3) 96 %].
19-9. Aprēķināt ģeneratora iekšējo pretestību, ja zināms, ka jauda, kas izdalās ārējā ķēdē, ir vienāda divos gadījumos: ja ārējās pretestības vērtība ir R1 = 5 un ja tā ir R2 = 0.2 . Aprēķināt ģeneratora lietderības koeficientu katrā gadījumā, [l ; 83.3 %; 16.7 %].
19-10. Vispirms elementu saslēdz ķēdē ar ārējo pretestību R1 = 2 , bet pēc tam ar ārējo pretestību R2 = 0.5 . Aprēķināt elementa EDS un tā iekšējo pretestību, ja zināms, ka abos gadījumos jauda ārējā ķēdē ir vienāda, un tā ir 2.54 W. [4 V, l ].
19-11. Elements, kura elektrodzinējspēks un iekšējā pretestība r, saslēgts ķēdē ar ārējo pretestību R. Vislielākā jauda ārējā ķēdē ir 9 W. Šādā gadījumā pa ķēdi plūst 3 A stipra strāva. Aprēķināt lielumus un r. [6 V, l ].
19-12. 19-1. attēla shēmā ir baterija, kuras EDS 120 V, R3 = 30 , R2 = 60 . Ampērmetrs rāda 2 A. Aprēķināt jaudu, kas izdalās pretestībā R1. Baterijas un ampērmetra pretestību neievērot. [60 W].
19-13. Noteikt ampērmetra rādījumu 19-1. attēla shēmā. Baterijas EDS ir 100 V, tās iekšējā pretestība 2 . Pretestības R1 un R3 attiecīgi ir 25 un 78 . Pretestībā R1 izdalās 16 W jaudas. Ampērmetra pretestību neievērot. [l A].
19-14. 19-2. attēla shēma baterija, kuras EDS 120 V, R1 = 25 , R2 = R3 = 100 Aprēķināt jaudu, kas izdalās pretestībā R1. Baterijas pretestību neievērot. [16W].
19-15. 19-2. attēla shēmā pretestība R1 = 100 , jauda, kas izdalās šajā pretestībā P = 16 W, ģeneratora lietderības koeficients 80 %. Aprēķināt ģeneratora EDS, ja zināms, ka potenciāla kritums pretestībā R3 ir 40 V. [100 V].
19-16. Potenciālu starpība starp diviem punktiem A un B ir 9 V. Ir divi vadītāji, kuru pretestība attiecīgi ir 5 un 3 . Aprēķināt siltuma daudzumu, kas izdalās katrā vadītājā l sekundē, ja vadītāji starp A un B ieslēgti 1) virknē, 2) paralēli. [1) 6.37 J, 3.82 J; 2) 16.2 J, 27.2 J].
19-17. Divas elektriskās spuldzes ieslēgtas tīklā paralēli. Pirmās spuldzes pretestība 360 , otrās 240 . Kura spuldze patērē lielāku jaudu? Cik reižu lielāku? [Lielāku (11.5 reizes) jaudu patērē spuldze ar mazāku pretestību].
19-18. Cik daudz ūdens var uzvārīt, patērējot 3 kWh elektroenerģijas? Ūdens sākuma temperatūra 10° C. Siltuma zudumus neievērot. [2.9 l].
19-19. 1) Cik vatus patērē elektriskās tējkannas sildāmierīce, ja l l ūdens uzvārās 5 minūtēs? 2) Cik liela ir sildāmierīces pretestība, ja spriegums 1:0 V? Ūdens sākuma temperatūra 13.5° C. Siltuma zudumus neievērot. [1) 1.2 kW; 2) 12 Q].
19-20. Uz elektriskas plītiņas, kuras jauda 0.5 kW, uzlikta tējkanna, ar i ūdens, kura temperatūra 16° C. Ūdens tējkannā uzvārās pēc 20 minūtēm n plītiņas ieslēgšanas brīža. Cik daudz siltuma patērēts pašas tējkanna sasildīšanai, cik daudz izstarots utt? [2.5105 J].
19-21. Elektriskā katliņa tinums sastāv no divām vienādam sekcijām. Katras sekcijas pretestība 20 . Pēc cik ilga laika uzvārās 2.2 l ūdens, ja 1) ieslēgta viena sekcija; 2) abas sekcijas saslēgtas paralēli? Ūdens sākuma temperatūra l6° C, spriegums tīklā 110 V, sildāmierīces lietderības koeficients 85 %. [1) 25 min 2) 50 min.; 3) 12.5 min.].
19-22. Elektriskai tējkannai ir divi tinumi. Ieslēdzot vienu tinumu, ūdens uzvārās pēc 15 minūtēm, ieslēdzot otru - pēc 30 minūtēm. Pēc cik ilga laika uzvārās ūdens tējkanna, ja abi tinumi ieslēgti 1) virknē; 2) paralēli? [1) 45 min. 2) 10 min.].
19-23. 19-3. attēla shēmā ir baterija ar 120 V EDS, R2 = 10 , B – elektriskā tējkanna. Ampērmetrs radā 2 A. Pēc cik ilga laika tējkannā uzvārās 0.5 l ūdens, ja tā sākuma temperatūra 4° C? Baterijas un ampērmetra pretestību neievērot. Tējkannas lietderības koeficients 76 %. [Pēc 22 min].
19-24. 4.5 l ūdens sasildīšanai no 23° C līdz vārīšanās temperatūrai patērē 0.5 kWh elektriskās enerģijas. Kāds ir sildītāja lietderības koeficients? [80%].
19-25. Istabu apsilda elektriskā krāsniņa, kas ieslēgta tīklā, kura spriegums 120 V. Diennaktī istaba zaudē 20800 kcal siltuma. Istabas temperatūrai jābūt nemainīgai. Aprēķināt 1) krāsniņas pretestību; 2) cik metru nihroma stieples vajadzīgs šādas krāsniņas tinumam, ja stieples diametrs l mm; 3) krāsniņas jaudu. [1) 14.4 ; 2) 11.3 m; 3) l kW].