Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454 Zpracováno v rámci OP VK - EU peníze školám Jednička ve vzdělávání CZ.1.07/1.4.00/21.2759
Název DUM: Elektrická energie v příkladech I Název sady DUM
Energie
Číslo DUM
VY_32_INOVACE_14_S1-15
Vzdělávací oblast
Člověk a příroda
Vzdělávací obor
Fyzika
Ročník
8.
Autor, datum vytvoření
Mgr. Zbyněk Šostý, 2012
Doporučená ICT a pomůcky
Dataprojektor, PC, popř. interakt. tabule
Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454 Zpracováno v rámci OP VK - EU peníze školám Jednička ve vzdělávání CZ.1.07/1.4.00/21.2759
Anotace: DUM obsahuje základní typy příkladů z učiva o elektrické energii a to včetně jejich řešení. Doporučení: Příklady je možné zadat žákům několika způsoby. Např. projekcí jednotlivých úkolů, počítáním na interaktivní tabuli, projekcí sady příkladů nebo také vytištěním souboru v dělení na skupiny (po vlastním výběru příkladů). Příklady lze také zadat na procvičení i formou domácí přípravy, popř. jako rozšiřující pro talentované žáky.
Elektrická energie 1 Určete příkon 12 V automobilové žárovky, kterou prochází proud 3 A.
Elektrická energie 1 - řešení Určete příkon 12 V automobilové žárovky, kterou prochází proud 3 A.
Řešení: U = 12 V I=3A P0 = ? (W) __________________ P0 = U·I P0 = 12 · 3 = 36 W Příkon žárovky je 36 W.
Elektrická energie 2 Na svorkách dynama je el. napětí 150 V. Zjistili jsme, že el. proud má velikost 4 A. Jaký je výkon dynama?
Elektrická energie 2 - řešení Na svorkách dynama je el. napětí 150 V. Zjistili jsme, že el. proud má velikost 4 A. Jaký je výkon dynama? Řešení: U = 150 V I=4A P = ? (W) ______________ P = U·I P = 150 · 4 = 600 W Výkon dynama je 600 W.
Elektrická energie 3 Kolik kWh spotřebuje spotřebič za 2 hodiny provozu připojený na napětí 220 V a jestliže jím protéká proud 5 A?
Elektrická energie 3 - řešení Kolik kWh spotřebuje spotřebič za 2 hodiny provozu připojený na napětí 220 V a jestliže jím protéká proud 5 A? Řešení: U = 220 V I=5A t=2h W = ? (kWh) ______________ W=U·I·t W = 220 · 5 · 2 = 2200 = 2,2 W = 2,2 kWh Spotřebič spotřebuje 2,2 kWh.
Elektrická energie 4 Jak velká elektrická energie se spotřebuje za 10 h svícení v elektrospotřebiči s odporem 10ῼ prochází-li el. proud 2 A?
Elektrická energie 4 - řešení Jak velká elektrická energie se spotřebuje za 10 h svícení v elektrospotřebiči s odporem 10 ῼ prochází-li el. proud 2 A? Řešení: I=2A R = 10 ῼ t = 10 h = 36 000 s W = ? (J) _______________ W = U · I· t U = R·I W = 10 · 4 · 36 000 = 1 440 000 J W = 1 440 000 J Spotřebovaná energie je 1 440 000 J.
W = R · I2 · t
Elektrická energie 5 Urči proud a odpor svítící 100W žárovky připojené na síťové napětí 230V.
Elektrická energie 5 - řešení Urči proud a odpor svítící 100 W žárovky připojené na síťové napětí 230 V. Řešení: P0 = 100 W U = 230 V I = ? (A) R = ? (Ω) _____________ P0 = U·I → I = P0 / U I = 100 : 230 = 0,435 I = 0,435 A P 0 = R · I 2 → R = P 0 / I2 R = 100 : 0,4352 = 18,92 Ω
Elektrická energie 6 Elektrický sporák s troubou má při plném výkonu výkon 3000 W. Urči, jaký proud odebírá ze sítě při standardním napětí 230V.
Elektrická energie 6 - řešení Elektrický sporák s troubou má při plném výkonu výkon 3000 W. Urči, jaký proud odebírá ze sítě při standardním napětí 230V. Řešení: P = 3000 W U = 230 V I = ? (A) _____________ P = U·I → I=P/U I = 3000 : 230 = 13,04 I = 13,04 A Sporák odebírá proud 13,04 A.
Elektrická energie 7 Vypočti, kolik Kč zaplatíš za svícení 10 žárovek v domácnosti v roce 2012, je-li příkon každé z nich 60 W a svítí –li každá v průměru 5 hodin denně. Cena 1 kWh je cca 5 Kč.
Elektrická energie 7 - řešení Vypočti, kolik Kč zaplatíš za svícení 10 žárovek v domácnosti v roce 2012, je-li příkon každé z nich 60 W a svítí –li každá v průměru 5 hodin denně. Cena 1 kWh je cca 5 Kč. Řešení: P0 = 60 W . 10 ž = 600 W t = 5 . 365 = 1825 h W = ? (kWh) __________________ W = P0 · t W = 600 · 1825 = 1 095 000 W=1 095 000 Wh = 1 095 kWh x = 1095 · 5 Kč = 5475 Kč
Elektrická energie 8 Kolik wattů spotřebuje žárovka zapnutá do sítě na 110 voltů, prochází-li jí proud 0,5 ampér.
Elektrická energie 8 - řešení Kolik wattů spotřebuje žárovka zapnutá do sítě na 110 voltů, prochází-li jí proud 0,5 ampér. Řešení: U = 110 V I = 0,5 A P0 = ? (W) _____________ P0 = U·I P0 = 110 · 0,5 = 55 P0 = 55 W
Elektrická energie 9 Spirálou vařiče prochází při napětí 220 V elektrický proud 2 A. Jakou práci vykoná el. proud za 1 h? Jaký je příkon vařiče?
Elektrická energie 9 - řešení Spirálou vařiče prochází při napětí 220 V elektrický proud 2 A. Jakou práci vykoná el. proud za 1 h? Jaký je příkon vařiče? Řešení: U = 220 V I=2A t = 1 h = 3600 s W = ? (J) P0 = ? (W) ______________ W=U·I·t W = 220 · 2 · 3600 W = 1 584 000 J
P0 = U·I P0 = 220 · 2 P0 = 440 W
Elektrická energie 10 Elektromotor má výkon 10 kW. Jaký je jeho příkon, je-li účinnost 60 %?
Elektrická energie 10 - řešení Elektromotor má výkon 10 kW. Jaký je jeho příkon, je-li účinnost 60 %?
Řešení: P = 10 kW 𝜂 = 60 % = 0,6 P0 = ? (kW) ______________
𝜂=
𝑃 𝑃0
→ P0 = 𝑃 ÷ 𝜂
P0 = 10 ÷ 0,6 = 16,66 kW
Elektrická energie 11 Jaký je výkon varné konvice o příkonu 1000 W, je-li její účinnost 70%?
Elektrická energie 11 - řešení Jaký je výkon varné konvice o příkonu 1000 W, je-li její účinnost 70%?
Řešení: P0 = 1000 W 𝜂 = 70 % = 0,7 P = ? (W) ______________ 𝜂=
𝑷 𝑷𝟎
→ P = 𝜂 ∙ P0
𝐏 = 𝟎, 𝟕 ∙ 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟕𝟎𝟎 𝐖
Elektrická energie 12 Vypočtěte, kolik zaplatíte za provoz vašeho PC , které odebírá se sítě výkon 60 W v měsíci dubnu, je-li PC zapnut v aktivním režimu 4 hodině denně.
Elektrická energie 12 - řešení Vypočtěte, kolik zaplatíte za provoz vašeho PC , které odebírá se sítě výkon 60 W v měsíci dubnu, je-li PC zapnut v aktivním režimu 4 hodině denně.
Řešení: P = 60 W t = 4 h denně x 30 = 120 h Cena 1 kWh – 5 Kč W = ? (kWh) _____________________ W=P.t W = 60 . 120 = 7200 x = 7,2 · 5 Kč = 36 Kč
W = 7200 Wh = 7,2 kWh
K procvičení – varianta 1 Skupina A
Skupina B
1) Určete příkon 12 V automobilové žárovky, kterou prochází proud 3 A.
1) Na svorkách dynama je el. napětí 150 V. Zjistili jsme, že el. proud má velikost 4 A. Jaký je výkon dynama?
2) Kolik kWh spotřebuje spotřebič za 2 hodiny provozu připojený na napětí 220 V a jestliže jím protéká proud 5 A?
2) Jak velká elektrická energie se spotřebuje za 10 h svícení v elektrospotřebiči s odporem 10ῼ prochází-li el. proud 2 A?
3) Elektromotor má výkon 10 kW. Jaký je jeho příkon, je-li účinnost 60 %?
3) Jaký je výkon varné konvice o příkonu 1000 W, je-li její účinnost 70%?
K procvičení – varianta 2 Skupina A
Skupina B
1) Vypočtěte kolik zaplatíte za provoz vašeho PC , které odebírá se sítě výkon 60 W v měsíci dubnu, je-li PC zapnut v aktivním režimu 4 h denně.
1) Spirálou vařiče prochází při napětí 220 V elektrický proud 2 A. Jakou práci vykoná el. proud za 1 h? Jaký je příkon vařiče?
2) Urči proud a odpor svítící 100W žárovky připojené na síťové napětí 230V.
2) Vypočti, kolik Kč zaplatíš za svícení 10 žárovek v domácnosti v roce 2012, je-li příkon každé z nich 60 W a svítí – li každá v průměru 5 hodin denně. Cena 1 kWh je cca 5 Kč.
3) Kolik wattů spotřebuje žárovka zapnutá do sítě na 110 voltů, prochází-li jí proud 0,5 ampér.
3) Elektrický sporák s troubou má při plném výkonu výkon 3000 W. Urči, jaký proud odebírá ze sítě při standardním napětí 230V.
Materiál ve WORDU
1) Určete příkon 12 V automobilové žárovky, kterou prochází proud 3 A. 2) Na svorkách dynama je el. napětí 150 V. Zjistili jsme, že el. proud má velikost 4 A. Jaký je výkon dynama? 3) Kolik kWh spotřebuje spotřebič za 2 hodiny provozu připojený na napětí 220 V a jestliže jím protéká proud 5 A? 4) Jak velká elektrická energie se spotřebuje za 10 h svícení v elektrospotřebiči s odporem 10ῼ prochází-li el. proud 2 A? 5) Urči proud a odpor svítící 100W žárovky připojené na síťové napětí 230V. 6) Elektrický sporák s troubou má při plném výkonu výkon 3000 W. Urči, jaký proud odebírá ze sítě při standardním napětí 230V. 7) Vypočti, kolik Kč zaplatíš za svícení 10 žárovek v domácnosti v roce 2012, je-li příkon každé z nich 60 W a svítí –li každá v průměru 5 hodin denně. Cena 1 kWh je cca 5 Kč. 8) Kolik wattů spotřebuje žárovka zapnutá do sítě na 110 voltů, prochází-li jí proud 0,5 ampér. 9) Spirálou vařiče prochází při napětí 220 V elektrický proud 2 A. Jakou práci vykoná el. proud za 1 h? Jaký je příkon vařiče? 10) Elektromotor má výkon 10 kW. Jaký je jeho příkon, je-li účinnost 60 %? 11) Jaký je výkon varné konvice o příkonu 1000 W, je-li její účinnost 70%? 12) Vypočtěte, kolik zaplatíte za provoz vašeho PC, které odebírá se sítě výkon 60 W v měsíci dubnu, je-li PC zapnut v aktivním režimu 4 hodině denně.
Zdroje informací --
