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 II Název sady DUM
Energie
Číslo DUM
VY_32_INOVACE_14_S1-16
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 praktické příkladů z učiva o elektrické energii (spotřeba v domácnosti apod.) 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 Na ponorném vařiči je údaj 20 V/40 W. Jaký je jeho příkon, připojíme-li jej ke zdroji napětí 10 V ?
Elektrická energie 1 - řešení Na ponorném vařiči je údaj 20V/40W. Jaký je jeho příkon, připojíme-li jej ke zdroji napětí 10 V ? U = 20 V P0 = 40 W U1 = 10 V P1 = ? (W) ______________ Vycházíme např. ze vzorce P0 = U2 / R (R je konstantní) R = U2 / P0 R = 400 / 40 = 10 R = 10 Ω P1 = U 2 1 / R P1 = 102 / 10 = 10 P1 = 10 W
Elektrická energie 2 Na žárovce jsou údaje 24 V, 200 W. Jak velký proud žárovkou prochází, jaký je odpor svítícího vlákna?
Elektrická energie 2 - řešení Na žárovce jsou údaje 24 V, 200 W. Jak velký proud žárovkou prochází, jaký je odpor svítícího vlákna? Řešení: U = 24 V P0 = 200 W I = ? (A) R = ? (Ω) _____________ P0 = U·I → I = P0 / U I = 200 : 24 = 8,33 I = 8,33 A
P 0 = R · I 2 → R = P 0 / I2 R = 200 : 8,332 = 2,88 R = 2,88 Ω
Elektrická energie 3 Kolika ampérovou pojistku musíme zapojit na ochranu elektrického vedení při napětí 200 V, ve kterém jsou zapojeny spotřebiče o výsledném odporu 2 000 W?
Elektrická energie 3 - řešení Kolika ampérovou pojistku musíme zapojit na ochranu elektrického vedení při napětí 200 V, ve kterém jsou zapojeny spotřebiče o výsledném odporu 2 000 Ω? Řešení: U = 200 V R = 2000 Ω P0 = ? (W) I = ? (A) _______________ P0 = U2 / R P0 = 2002 / 2000 P0 = U·I → I = P0 / U I = 20 / 200 = 0,1 I = 0,1 A
P0 = 40000 / 2000 = 20
P0 = 20 W
Elektrická energie 4 Stanovte tepelnou energii, která vznikne za 30 minut v ponorném vařiči. Vařič je připojen na napěti 220 V, má odpor 180 Ω.
Elektrická energie 4 - řešení Stanovte tepelnou energii, která vznikne za 30 minut v ponorném vařiči. Vařič je připojen na napěti 220 V, má odpor 180 Ω. Řešení: U = 220 V R = 180 Ω t = 30 minut = 1800 s P0 = ? (W) W = ? (J) _____________________ P0 = U·I → P0 = U2/ R W = P0 . t W = 269 . 1800 = 484 200 J
P0 = 2202 / 180
P0 = 269 W
Elektrická energie 5 Žehlička na napětí 200 V má odpor topné spirály 50 Ω. Jak velký proud prochází spirálou?
Elektrická energie 5 - řešení Žehlička na napětí 200 V má odpor topné spirály 50 Ω. Jak velký proud prochází spirálou? Řešení: U = 200 V R = 50 Ω P0 = ? (W) I = ? (A) ____________ P0 = U·I → P0 = U2/ R,
P0 = 2002/ 50 = 40000 / 50 = 800
P0 = R · I2 → I = 𝑃0 /𝑅
I = 800/50
nebo přímo U = R.I
I = 16 = 4 A
P0 = 800 W
Elektrická energie 6 Vařič je připojen k síti s napětím 220 V a prochází jím proud 0,5 A. Jaký proud bude procházet vařičem, sníží-li se napětí v sítí na 110 V?
Elektrická energie 6 - řešení Vařič je připojen k síti s napětím 220 V a prochází jím proud 0,5 A. Jaký příkon bude mít, sníží-li se napětí v sítí na 110 V?
Řešení: U1 = 220 V I = 0,5 A U2 = 110 V P0 = ? (W) R = ? (Ω) ______________ R = U1 / I R = 220 / 0,5 = 440 Ω P0 = U2 · I → P0 = U2 2/ R P0 = 110 2/ 440 = 27,5
P0 = 27,5 W
Elektrická energie 7 Urči proud a odpor svítící 100W žárovky připojené na síťové napětí 230V.
Elektrická energie 7 - řešení Urči proud a odpor svítící 100 W žárovky připojené na síťové napětí 230V.
Řešení: P0 = 100 W U = 230 V I = ? (A) R = ? (Ω) ______________ P0 = U·I → P0 = U2/ R
→ R = U2/ P0
P0 = R · I2 → I = 𝑃0 /𝑅
I = 100/529 = 0,43
R = 2302/ 100 = 529 I = 0,43 A
R= 529 Ω
Elektrická energie 8 Odvoď vzorce, které udávají závislost výkonu na: a) odporu a napětí (ve vzorci se nevyskytuje proud), b) odporu a proudu (ve vzorci se nevyskytuje napětí).
Elektrická energie 8 - řešení Odvoď vzorce, které udávají závislost výkonu na: a) odporu a napětí (ve vzorci se nevyskytuje proud), b) odporu a proudu (ve vzorci se nevyskytuje napětí).
P0 = U·I
I=U/R
→ P0 = U2/ R
P0 = U·I
U = R·I
→ P0 = R·I2
Elektrická energie 9 Malý televizor má příkon 50 W. Kolik zaplatíte v lednu za spotřebovanou elektrickou energii, když se denně díváte 3 hodiny?
Elektrická energie 9 - řešení Malý televizor má příkon 50 W. Kolik zaplatíte v lednu za spotřebovanou elektrickou energii, když se denně díváte 3 hodiny? Řešení: P0 = 50 W T=3h W = ? (kWH) x = ? (Kč) _______________ W = P0 · t W = 50 ·3 x = 0,15 · 5 Kč = 0,75 Kč
W = 150 Wh= 0,150 kWh
K procvičení 1 Skupina A
Skupina B
1) Na ponorném vařiči je údaj 220V/500W. Jaký je jeho příkon, připojíme-li jej ke zdroji napětí 200 V?
1) Na žárovce jsou údaje 24 V, 200 W. Jak velký proud žárovkou prochází, jaký je odpor svítícího vlákna?
2) Odvoď vzorce, které udávají závislost výkonu na: a) odporu a napětí (ve vzorci se nevyskytuje proud), b) odporu a proudu (ve vzorci se nevyskytuje napětí).
2) Malý televizor má příkon 50 W. Kolik zaplatíte v lednu za spotřebovanou elektrickou energii, když se denně díváte 3 hodiny?
K procvičení 2 Skupina A
Skupina B
1) Kolika ampérovou pojistku musíme zapojit na ochranu elektrického vedení při napětí 200 V, ve kterém jsou zapojeny spotřebiče o výsledném odporu 2 000 W?
1) Stanovte tepelnou energii, která vznikne za 30 minut v ponorném vařiči. Vařič je připojen na napěti 220 V, má odpor 180 Ω.
2) Žehlička na napětí 200 V má odpor topné spirály 50 Ω. Jak velký proud prochází spirálou?
2) Vařič je připojen k síti s napětím 220 V a prochází jím proud 0,5 A. Jaký proud bude procházet vařičem, sníží-li se napětí v sítí na 110 V?
Materiál ve WORDU
Zdroje informací ---
