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 Číslo DUM Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Energie VY_32_INOVACE_14_S1-16 Člověk a příroda 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 P 0 = 40 W U 1 = 10 V P 1 =? (W) Vycházíme např. ze vzorce P 0 = U 2 / R (R je konstantní) R = U 2 / P 0 R = 400 / 40 = 10 R = 10 Ω P 1 = U 2 1 / R P 1 = 10 2 / 10 = 10 P 1 = 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 P 0 = 200 W I =? (A) R =? (Ω) P 0 = U I I = P 0 / U P 0 = R I 2 R = P 0 / I 2 I = 200 : 24 = 8,33 R = 200 : 8,33 2 = 2,88 I = 8,33 A 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 P 0 =? (W) I =? (A) P 0 = U 2 / R P 0 = 200 2 / 2000 P 0 = 40000 / 2000 = 20 P 0 = 20 W P 0 = U I I = P 0 / U I = 20 / 200 = 0,1 I = 0,1 A
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 P 0 =? (W) W =? (J) P 0 = U I P 0 = U 2 / R P 0 = 220 2 / 180 P 0 = 269 W W = P 0. t W = 269. 1800 = 484 200 J
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 P 0 =? (W) I =? (A) P 0 = U I P 0 = U 2 / R, P 0 = 200 2 / 50 = 40000 / 50 = 800 P 0 = 800 W P 0 = R I 2 I = P 0 /R I = 800/50 I = 16 = 4 A nebo přímo U = R.I
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: U 1 = 220 V I = 0,5 A U 2 = 110 V P 0 =? (W) R =? (Ω) R = U 1 / I R = 220 / 0,5 = 440 Ω P 0 = U 2 I P 0 = U 2 2 / R P 0 = 110 2 / 440 = 27,5 P 0 = 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: P 0 = 100 W U = 230 V I =? (A) R =? (Ω) P 0 = U I P 0 = U 2 / R R = U 2 / P 0 R = 230 2 / 100 = 529 R= 529 Ω P 0 = R I 2 I = P 0 /R I = 100/529 = 0,43 I = 0,43 A
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). P 0 = U I I = U / R P 0 = U 2 / R P 0 = U I U = R I P 0 = R I 2
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: P 0 = 50 W T = 3 h W =? (kwh) x =? (Kč) W = P 0 t W = 50 3 W = 150 Wh= 0,150 kwh x = 0,15 5 Kč = 0,75 Kč
K procvičení 1 Skupina A 1) Na ponorném vařiči je údaj 220V/500W. Jaký je jeho příkon, připojíme-li jej ke zdroji napětí 200 V? Skupina B 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 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? Skupina B 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 ---