Elektrický proud 1
úloha 1
Rezistorem o odporu 10W prochází po dobu 4,0min proud 5,0A. Kolik
(a) coulombů, (b) elektronů projde za tuto dobu průřezem rezistoru?
(c) Jaké bylo napětí na rezistoru?
[1200C = 7,5.1021
e, 50V]
úloha 2
(a) Jaký proud prochází rozsvícenou 100W žárovkou při síťovém napětí
230V?
(b) Necháme-li 100W žárovkou rozsvícenou celý den (24 hodin). Kolik
Kč zaplatíme za její provoz při ceně 5 Kč za 1 kWh?
(c) Zásuvkový okruh je připojen k 10A jističi. Přeruší jistič obvod když
zapneme zároveň přímotop o příkonu 1,8kW a rychlovarnou konev
o příkonu 1,5 kW?
(d) Kolik 100W žárovek můžeme zapojit zároveň k 10A jističi?
[0,43A, 12 Kč, ano, 23]
úloha 3
Vypočítejte, jaká energie (v joulech) je obsažena
(a) v autobaterii, U=12V, kapacita 84 Ah,
(b) v NiMH dobíjecí baterii AA, U=1,3V o kapacitě 2000mAh,
(c) kolik procent autobaterie z příkladu (a) se vybije při startování, kdy
startérem prochází proud 130A po dobu 3s?
úloha 4
Na halogenové žárovce projektoru jsou údaje 24V, 150W. Jak velký proud
žárovkou prochází? Jaký je její odpor? Jaký proud by touto žárovkou procházel
při zapojení do zásuvky? [6,3A; 3,8W]
úloha 5
Automobilová baterie o napětí 12V je plně nabitá, je na ní náboj 90Ah. Řidič
zapomene rozsvícená světla, jejichž příkon je 50W a vrátí se za 12 hodin.
Budou světla ještě svítit?
[ano]
úloha 6
Jak se rozdělí napětí 24V na dva rezistory o odporech 15 W a 33 W spojených
do série? Jaký proud prochází obvodem? [7,5V, 16,5V, 0,5A]
úloha 7
Mátekdispozicizdrojnapětí12V,dvarezistory100W,200Wa vodiče. Sestavte
obvod tak, aby jím procházel proud
(a) 0,12 A,
(b) 40 mA.
úloha 8
Napětí automobilové baterie se při odběru proudu 40A snížilo z 12,4V na
11,2V. Jaký je vnitřní odpor baterie? Určete maximální proud při zkratování.
Načrtněte její zatěžovací charakteristiku. [0,030 W, 413A]
úloha 9
K děliči napětí (viz obrázek) je připojen
spotřebič S o odporu 20W. Oba rezistory
mají stejný odpor 10W. Vypočítejte napětí
na spotřebiči. [6V]
úloha 10
Máme zdroj napětí 24V s vnitřním odporem 2,4W, spotřebič s odporem
37W a proměnný odpor 0 – 100W. V jakých mezích můžeme nastavit proud
procházející spotřebičem, zapojíme-li proměnný odpor
(a) jako reostat, [0,17 – 0,61A]
(b) jako potenciometr? [0,00 – 0,82A]
úloha 11
Je možné zapojit do zásuvky 230V sériově dvě žárovky s údaji
230V / 0,45A a 3,5V / 0,5A? Jaké bude napětí na žárovkách? Jaký bude
jejich výkon?
[ano - 3,1 V a 226,9 V - 100,8 W a 1,4 W]
*úloha 12
Jaký údaj bude ukazovat ampérmetr v elektrickém obvodu, jehož schéma
je na obrázku, jestliže napětí mezi body A a B je 1V? Hodnoty odporů
jednotlivých rezistorů jsou: R1
=R2
=R3
= 3W. [1A]
*úloha 13
Jaký bude celkový odpor vodivého útvaru ve tvaru čtverce s úhlopříčkami
zapojenými do obvodu (a) mezi body A a C, (b) mezi body A a B? Odpor
každého rezistoru je R. [2/3 R, 6/11 R]
*úloha 14
Navrhněte, jak s pomocí co nejmenšího počtu rezistorů s odporem 1 W
vytvořit prvek s odporem (a) 2/3 W, (b) 7/5 W, (c) 12,75 W.
úloha 15
Vodič s odporem 100 Ω je připojený na stálé napětí. Do obvodu zapojený
ampérmetr s vnitřním odporem 1Ω ukazuje proud 5A. Jaký proud
procházel vodičem před zapojením ampérmetru?
[5,05A]
úloha 16
Drát má průměr 1,0mm, délku 2,0m a odpor 45mW. Určete měrný
odpor materiálu a o jaký materiál se jedná. [1,8.10-8
W..m]
úloha 17
Dálková elektrická vedení mají pro každou fázi svazek trojice drátů, každý
z nich má ocelové jádro a průřezu 4mm2
a kolem něj opletené hliníkové
dráty o celkovém průřezu 450mm2
. Vypočtěte, jaký bude odpor 100km
tohoto vedení. [2W]
úloha 18
Odpor vlákna nerozsvícené žárovky za teploty 200
C je 60W. Při svícení
vzrostl její odpor na 636W, a=5,0.10-3
K-1
.
(a) Vypočtěte teplotu vlákna rozsvícené žárovky.
(b) Vypočtěte proud protékající studenou i zahřátou žárovkou.
(c) Vysvětlete, proč žárovka nejčastěji "praskne" při zapínání.
[19000
C]
úloha 19
Podzemní kabel se skládá z dvou paralelních vodičů a je dlouhý 10 km.
Došlo k poruše kabelu a vodiče se v porušeném místě částečně odizolovaly.
V tomto místě jsou tedy vodiče spojeny neznámým odporem RX
.
Navrhnete způsob, jak určit místo poruchy. Napište, které veličiny potřebujete
zjistit či změřit, a následně obecně vypočtěte polohu poruchy (její
vzdálenost od jednoho konce kabelu).
úloha 20
(a) Zásuvka, do které je připojen elektrický vařič se silně zahřívá. O jaké
závadě to svědčí?
(b) Proč mohou ptáci sedět na drátech s poměrně vysokým napětím?
(c) Vlákno žárovky je z wolframu, což je docela dobrý vodič, přesto je odpor
100W žárovky skoro 500W. Vysvětlete.
(d) Popište, jak je funguje schodišťové zapojení vypínače světla a zakreslete
zapojení.
(e) Když zapneme světla v autě, elektrony z baterky "doputují" do reflektoru
asi za tři hodiny. Světla se přitom rozsvítí hned. Vysvětlete.
(f) Zdroje napětí (například chemické nebo solární články) je možné spojovat
sériově nebo paralelně. Jakého efektu dosáhneme při zapojení
jedním či druhým způsobem?
(g) Vysvětlete princip Wheatstoneova můstku.
(h) Navrhněte, jak jednoduše rozdělat oheň pomocí tužkové baterie.
S
R1
R215V
A
A B
R1
R2
R3