Fyzika příklady

Anonym Qitamic07.01.2024 17:33 Nahlásit
Varná konvice obsahuje 2 litry vody o teplotě 20 °C. Příkon konvice je 2 kW, měrné teplo vody 86 J.kg¹. Za jak dlouho od zapnutí se voda uvaří (v sekundách)? Když 1 kWh elektrické energie sto Kč, kolik peněz nás stojí toto uvaření?

LED dioda má příkon 5 W, je připojena na napětí 12 V. Jaký je její odpor?

Jakou silou se odpuzují dva elektrony, vzdálené od sebe 1 mikrometr?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Cenobita.07.01.2024 22:26 (Upr. 07.01.2024 22:32) Nahlásit
b)

P=5W

P=A/t
U=I*R
Q=I*t
A=Q*U

P=A/t
P=Q*U/t
P=I*t*U/t
P=U*I
P=U*U/R
P=U²/R
R=U²/P=12*12/5 = 28,8 Ω = 28,8 ohm
===

c)

http://cs.wikipedia.org/wiki/Coulomb%C5%AFv_z%C3%A1kon

r=1

vakuum: εr=1 µm = 1e-6 m
vakuum: ε0=8,854187818 * 10^-12 F/m
ε=εr*ε0
εr=1; vakuum

Q=-e=-1,602 176 634×10−19 (přesně) C

F=Q*Q/(4πε) * 1/r²
F=(-1,602176634e-19)²/(4*π*8,854187818e-12) * 1/(1e-6)²
F=(-1,602176634e-19)@/(4*P*8,854187818e-12) * 1/(1e-6)@=2,3070775509868064490786422284172e-16

F=2,307e-16 N
=============
crossak07.01.2024 22:41 Nahlásit
Řekl bych, že u té ledky je ti příkon k prdu :D. Záleží na jejich parametrech. U zelené s Up=2V a Id=0,02A to vychází na 0,04(Ohmu). Pokud by to bylo myšleno na základní výpočet bez těchto úvah tak P=U*I -) 5=12*I -) I=0,41A -) R=12/0,41=30(Ohmu)
Anonym Gujukyr08.01.2024 15:03 Nahlásit
S tou LEDkou je to nedává smysl, LED žádný odpor nemá, má silně nelineární VA charakteristiku. V oblasti svícení má LED velmi nízký dynamický odpor, prahové napětí je zase teplotně závislé. Zjednodušeně řečeno je to něco jako Zenerova dioda na malé napětí, nejdřív, do prahového napětí, nevede a pak stačí pár desetin V, a už proud překročí dovolené maximum a dioda se odpáli. Proto ji nikdy nepřipojujte přímo na napěťový zdroj. V jednoduchých aplikacích se připojuje přes předřadný odpor, který omezí proud na vhodnou velikost. Pochopitelně to poněkud zhoršuje účinnost.

Ten příklad je asi na aplikaci vzorečku P=U²/R, ale není to moc dobře vybrané.

Ještě poznámka, pokud by měla LED 2V/20mA, tak to není z Ohmova zákona (v daném bodě) 0,04 Ω, ale 100 Ω.
Anonym Cywybox08.01.2024 17:02 Nahlásit
Jestli má volt-ampérovou (VA) charakteristiku (byť jakkoliv nelineární), tak to už z definice je odpor, protože R = U/I, resp. dR = du(t)/di(t), protože v jednotkách to je [R] = [U]/[I] => ohm = volt/ampér, což vykresleno do souřadnic je právě ta volt-ampérový graf (funkce, závislost, charakteristika)
Anonym Cywybox08.01.2024 17:45 Nahlásit
Měrné teplo (měrná tepelná kapacita) vody určitě není 86 J.kg¹. Nemyslel jsi 4180 J/(K.kg)?

2 litry = 2 dm3
m_vody = V.ro = 2.10^-3.1000 = 2 kg

voda se vaří při 100°C

potřebné teplo:
Q = c.m.deltaT = 4180.2.(100-20) = 668800 J

P = W/t = E/t = Q/t
t = Q/P = 668800/2000 = 334,4 sekund (5min 34s)

1 J = 1 W.s (watt krát sekunda)

E = 668800 J = 668800 W.s = (668800/3600) W.h = 186 W.h = 0,186 kW.h

1kWh elektrické energie určitě nestojí 100,- ale něco kolem 10 Kč za kWh (v 2024).

Budeme počítat se 100 Kč/kWh.
0,186.100 = 18,60 Kč
Přidat komentář do diskuze ▾