Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2

ELEKTROTEKNIKKWEB 24.10.2016

KAP 1,2,3,4KAP 1,2,3,4

V: Q

V: Q

Studieveiledning for WEB- undervisning mandag 24/10-16.

WEB-adresser: EKW 16-19 kl.16:00-17:45 WEB adresse: https://tfk.adobeconnect.com/ElkraftW16BYAU 15-18 kl.16:00-17:45 WEB adresse: https://tfk.adobeconnect.com/ElkraftW16AUW 16-19 kl.18:00-19:45 WEB adresse: https://tfk.adobeconnect.com/auwbaw16BAW 16-19 kl.18:00-19:45 WEB adresse: https://tfk.adobeconnect.com/auwbaw16

Sven Åge Eriksen, sven.age.eriksen@t-fk.no, tlf 416 99 304, Fagskolen Telemark

Studieveiledning for WEB-undervisning mandag 24/10-16.

.EKW 16-19 kl.16:00-17:45 BYAU 15-18 kl.16:00-17:45AUW 16-19 kl.18:00-19:45BAW 16-19 kl.18:00-19:45

Emne 04, Elektroteknikk, Temaer: Gjennomgang av oppgaver fra kapittel 1 og 2 og Wheatstone målebru.Repetisjon av Ohms lov, Kirchhoffs 1. lov (KCL) og Kirchhoffs 2.lov (KVL)

Kapittel 4, side 47 - 57: Effekt og energi i likestrømskretser. Effektloven: P= U x ISven Åge Eriksen, sven.age.eriksen@t-fk.no, tlf 416 99 304, Fagskolen Telemark

Presentasjonen ligger også på www.slideshare.netSøk på Sven Åge Eriksen på nevnte nettside !

Viktig ved innleveringer:Skriv navnet ditt i både filnavnet og også på selve innleveringen - på prøver på skolen MÅ du skrive på ditt navn !

Skriv 2 streker under svaret

Vise metode for utregning – ikke nok å bare se i fasiten og skrive svaret !

Det er noen feil i fasiten, ikke stol 100% på den

Viktig ved innleveringer:Layout, skrift og orden i innleveringsoppgaven kan bli bedre hos mange – hva med å bruke WORD ? Hvordan skriver du en rapport eller møtereferat på jobben ? Vær nøye med enheter, mener du kΩ så skriver du kΩ (Ikke KΩ)

Husk enhet i svaret, uten enhet er svaret meningsløst.(Du kan f.eks ikke si at strømmen eller resistansen er 5)

Repetisjon fra tidligere i høst:

Ohms lovKirchhoffs 1. lov (KCL) Kirchhoffs 2. lov (KVL) Parallellkoblinger av resistanserSeriekoblinger av resistanser

Oppgaver:.

Er kretsene serie- eller parallellkoblet ? (Tegner inn under undervisningen, begynn helt til høyre med S)

Kobling 1 Kobling 2 Kobling 3

Er dette serie- eller parallellkoblinger ?

Oppgave: SERIEKOBLING AV RESISTANSERFinn spenningsfallet over hver enkelt resistans:

Løsningsforslag:

Oppgave: PARALLELLKOBLING AV RESISTANSERFinn spenningsfallet over hver enkelt resistans:

Løsningsforslag:Resistans R1-2 og R3 er parallellkoblet. Dermed må vi først finne R1-2 ved hjelp av formel for resistans i serie, så kan vi benytte formelen for resistans i parallell.

PARALLELLKOBLING AV MANGE LIKE RESISTANSER(R=R1=R2=R3=R4 osv)

RP= R / n

Side 31:Hvis flere resistanser med like stor resistans er

parallellkoblet, finner vi totalresistansen RP ved å dele en resistansverdiene med antall resistanser i parallellkretsen

OPPGAVE MEDPARALLELLKOBLING AV MANGE LIKE RESISTANSER (R=R1=R2=R3=R4 osv)

RP= R / n

3 like resistanser er koblet i parallellog den totale resistansen RP er lik 20 ΩHva er resistansverdien til hver enkelt Resistans ?

SVAR PÅ OPPGAVE MEDPARALLELLKOBLING AV MANGE LIKE RESISTANSER (R=R1=R2=R3=R4 osv).

RP= R / n.

3 like resistanser er koblet i parallellog den totale resistansen RP er lik20ΩHva er resistansverdien til hver enkelt resistans ?

RP= R / nR = RP x n = 20 Ω x 3 = 60 Ω

Resistivitet, (roh) , angis med enhet Ω mm²/m:

R = = R

Eksempel: Resistivitet til kobber er 0,017 Ω mm²/m,se tabell side 19 i elektroteknikkboka.

Formeler for resistans R og resistivitet (roh):

Oppgave: Finn formelen for lengden .

Svar på oppgaven: Finn formelen for lengden.

Resistivitet, (roh) , angis med enhet Ω mm²/m eller Ωm: = R

Omgjøring av enhet: (Se side 19 i boka)

Ω mm²/m = Ω x mm x mm /m

Derfor: 1 Ωm = 1 000 000 Ωmm²/m = 1 x 10 6 Ωmm²/m

Repetisjon fra samlingen fredag 2/9-16

Kirchoff 1. lov, KCL, Kirchoffs Current Law:

Repetisjon fra samlingen fredag 2/9-16

Kirchoff 2. lov, KVL, Kirchoffs Voltage Law:

Repetisjon fra samlingen fredag 2/9-16

Seriekobling av resistanser:

Repetisjon fra samlingen fredag 2/9-16

Parallellkobling av resistanser:

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 1, kap 1:Du har fått i oppgave å måle strømmen gjennom R3 og spenningen over R2 i kretsen til høyre. Tegn om figuren og vis hvordan den skal kobles.

Eksempel på hvordan strøm og spenning kan måles:

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 2, kap 1 :PS: Kretsen er spenningssatt !Måling av resistanser tilkoblet i en krets og kanskje også med spenning på, gir sjelden riktig verdi pga at komponentene ofte er koblet i parallell. En måler aldri resistans på spenningssatt krets.

Oppgave 3, kap 1 :Noen som trenger hjelp til denne oppgaven ?

Oppgave 4, kap 1 :Noen som trenger hjelp til denne oppgaven ?

Oppgave 5, kap 1 :Noen som trenger hjelp til denne oppgaven ?

Oppgave 6, kap 1 :Formel står i boka og i denne presentasjonen.

Oppgave 7, kap 1 :Tips: Snu på formelen, noen som trenger hjelp til det ?

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 8, kap 1 :Tips: Snu på formelen, noen som trenger hjelp til det ?OBS: Fasiten i boka mangler enhet, det er feil, enhet SKAL være med. F.eks kan en ikke si at hastigheten er f.eks 5. Det gir ingen mening. En må si f.eks 5 m/s.

Enheten for resistivitet er: Ω mm²/m

Oppgave 9, kap 1 : Noen som trenger hjelp til denne oppgaven ?

Oppgave 10, kap 1 :Noen som trenger hjelp til denne oppgaven ?

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 1, kap 2:a) Dette er Kirchoffs 2.lov, KVLb) Bruk Kirchoffs 2.lov, KVLc) Bruk Kirchoffs 1.lov, KCLd) Bruk Ohms lov.

Oppgave 2, kap 2:Bruk Ohms lov, samt regelen for resistansen for seriekobling.

Oppgave 3, kap 2:Bruk Ohms lov, samt regelen for resistansen for seriekobling. OBS: Det står feil svar i fasiten på c) og d)

Oppgave 4 kap. 2:Spenningsverdiene ved fullt utslag står i figuren og ikke i teksten, husk å ta den indre resistansen i voltmeteret på 1 kΩ med i beregningen. På områdene 5V, 25V, 50V og 250V må du også huske på seriekoblingen med R1.

Oppgave 5, Kap. 2:Ohms lov og KVL (Kirchoffs 2.lov)

Tips: Snu på formelen, noen som trenger hjelp til det ?OBS: Fasiten i boka mangler enhet, det er feil, enhet SKAL være med. F.eks kan en ikke si at hastigheten er f.eks 5. Det gir ingen mening. En må si f.eks 5 m/s.

Oppgave 9 , kap 1 :Noen som trenger hjelp til denne oppgaven ?

Oppgave 10 , kap 1 :Noen som trenger hjelp til denne oppgaven ?

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 6, kap 2:Ohms lov og KCL (Kirchoffs 1.lov)

Oppgave 7, kap 2:Tips: Hvis strømmen skal deles i 3 like store deler, må da resistansene være like store ?Ohms lov og parallellkopling av resistanser. Jeg gikk igjennom formelen for parallell-kobling av like resistanser på tavla på samlingen. Den står også i boka på side 32.

Oppgave 8, kap 2:Ohms lov og KCL (Kirchoffs 1.lov)

Oppgave 9, kap 2:Maksverdiene for hvert måleområde står i figuren og ikke i oppgaveteksten. Vi ser at shuntresistansen og ampermeteret med den indre resistansen står i parallell, hva sier det deg ? Husk å ta strømmen som går igjennom måleverket med i beregningen. Da må du bruke en av Kirchoffs lover for å regne ut strømmen gjennom shuntresistansen, hvilken av Kirchoffs lover vil du bruke ? Deretter bruker du en av våre mest kjente lover innen elektroteknikken, hvilken ?

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 10, kap 2:I både oppgave a) og b) er målebrua balansert, dvs at det ikke går noen strøm gjennom galvanometerkretsen, da blir formelen enkel. Alle resistansene må være like eller forholdet mellom 2 og 2 overfor hverandre må være like, slik at spenningen ved D og B er like.

Ved balansert målebru er R2/R1 lik Rx/R3,da vil spenningen ved D og B være like.Det sto feil formel i vedlegget i FRONTER, men jeg rettet det 23/9.

Målebru fungerer som en vekt:

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave: Kan dere gi eksempler på hva en Wheatstone målebro kan brukes til ?

Ved balansert Wheatstone målebru er R2/R1 lik Rx/R3, da vil spenningen ved D og B være like.

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 10, kap 2:I både oppgave a) og b) er målebrua balansert, dvs at det ikke går noen strøm gjennom galvanometerkretsen, da blir formelen enkel. Alle resistansene må være like eller forholdet mellom 2 og 2 overfor hverandre må være like, slik at spenningen ved D og B er like.

Når resistansen Rx endrer verdi, er ikke brua i balanse, da blir spenningen forskjellig ved B og D, det brukes til måling.

Oppgave: Kan dere gi eksempler på hva en målebro kan brukes til ? Svar: Måle f.eks temperatur, vekt (med strekklapp) eller andre målinger som må være nøyaktige.

Wheatstone-broen blir også brukt til å måle impedanser og reaktanser. Da brukes en vekselspenning som forsyning og en indikator for vekselstrøm eller -spenning i stedet for et galvanometer. Frekvensen kan varieres og balansering og beregninger blir noe mer kompliserte.

Wheatstone målebru tilsvarer funksjonen til en slik vekt mekanisk vekt:

Wheatstone målebru videoer:

https://www.youtube.com/watch?v=Kf5XkK0465A

https://www.youtube.com/watch?v=-G-dySnSSG4

Båndvekter bruker Wheatstone målebru til å beregne hvor mye materiale som passerer båndet

Siloer bruker ofte Wheatstone målebru til å beregne hvor mye materiale som er i siloen

Wheatstone målebru brukes mye i industrien til temperaturmålinger:

Wheatstone målebru kan brukes til lysregulering, styre varmekabel sammen med OP-AMP og rele:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:Kapittel 1, oppgave 1:

Besvarelsene til en del av studentene i kap.1, oppgave 1 og 2, viser at det er behov for en gjennomgang av hvordan et mulitmeter brukes !

Vi måler spenning i parallell og strøm i serie !

50 mA

Vi måler spenning i parallell og strøm i serie !

3,0 VDC

Vi måler spenning i parallell og strøm i serie !

500 mA

3,0 VDC

MÅLEOPPGAVE 1:

Er det OK å måle strøm slik ?

NEI !

MÅLEOPPGAVE 1:

Er det OK å måle strøm slik ?

MÅLEOPPGAVE 2:

Er det OK å måle strøm slik ?

MÅLEOPPGAVE 3:

Er det OK å måle strøm slik ?

MÅLEOPPGAVE 4:

Er det OK å måle strøm og spenning slik ?

MÅLEING AV RESISTANS:

Er det OK å måle resistans slik ?

MÅLEING AV RESISTANS:

Er det OK å måle resistans slik ?

Husk resistansen i målekablene !

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:Kapittel 1, oppgave 1:

Vi måler spenning i parallell og strøm i serie !

Oppgaven forutsetter at du forstår at du skal bruke disse 2 instrumentene:

(Ingen foreslo å bruke tangamperemeter)

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:Kapittel 1, oppgave 1:

Vi måler spenning i parallell og strøm i serie !

Vi måler spenning i parallell og strøm i serie !

Vi måler spenning i parallell og strøm i serie !

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 1:

Vi måler spenning i parallell med R2 og strøm i serie med R3:

PS: Mange studenter løste denne oppgaven feil, mange feilaktige løsninger ble foreslått ! Fin eksamensopgave ?

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 2:

Vi gjør kretsen spenningsløs og kobler ifra en ende på R1 og måler resistans slik:

NEI !

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 3:

Ohms lov: U=RxI R=U/I R=12V/0,25A= 48 Ω

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 4:

Ohms lov: U=RxI U=7,5A x 30Ω = 225V

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 5:

Ohms lov: U=RxI I=U/R I=110V/7,5Ω = 14,67A

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 6: Se fagstoff side 20 i boka.

= 0,016 Ω mm²/m

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 7: Se fagstoff side 20 i boka.

= 0,010 Ω mm²/m

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 8: Se fagstoff side 20 i boka.

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 6, 7 og 8:

OPPSUMMERING:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 9:

DEN LENGSTE

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 1, oppgave 10:

HALVPARTEN

Leder A:

Leder B:

2

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 2, oppgave 1:

PS: Strømmen gjennom R1= 10mADet står i oppgaven 1 c) !

R1 R2 R3I= 10mAUR1= 15V UR1= 5V UR1= 30V

Mange løste denne oppgaven feil, tips: Tegn opp oppgaven !

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 2, oppgave 1:

1 c) PS: Strømmen gjennom R1= 10mADet står i oppgaven 1 c) Mange svarte feil på dette !

1 d) Mange svarte 5 kΩ her og det er også godkjent.

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 2, oppgave 1 d) fortsatt:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 2:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 2:

PS: 2 a) Svaret står i oppgaven, bare begrunn svaret !

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 3:

PS: 3 c) og 3 d) svarte bare ca 50 % av studentene riktig på, hvorfor ?

MULTISIM viser at det går 80mA i kretsen:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 4:

Rmv = 1kΩ

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 4:

Rmv + R1 = 20 000Ω

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 5:

V1440 V

U1DC 1e-009Ohm2.000 A

+

-

R1

100Ω

R2

10Ω

R3

110Ω

U2

DC 10MOhm

20.000 V+-

U3

DC 10MOhm

200.000 V+-

U4

DC 10MOhm

220.000 V+-

ER DETTE SERIE- ELLER PARALLELLKOBLING ?

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:

Kapittel 2, oppgave 6:

R1

4Ω

R2

6Ω

V124 V

U1DC 1e-009Ohm10.000 A

+

-

U2

DC 1e-009Ohm

4.000 A+-

U3

DC 1e-009Ohm

6.000 A+-

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 7:

R160Ω

R260Ω

R360Ω

V112 V

7 a)

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 7:

Når resistansene er like:

Gjelder bare for parallellkobling !

R160Ω

R260Ω

R360Ω

V112 V

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 8:

Formel som gjelder med 2 resistanser ved parallellkobling:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 9:

Strømmen som skal måles, Imåleområde

En liten del av strømmen går gjennom amperemeteret,

dvs 50 microampere, IA

Strømmen deler seg her, mesteparten av strømmen går

igjennom shuntresistansen, IR1

PS: Amperemeteret står i parallell med shuntresistansene, U=RxI = 2kΩ x 50 μA = 2 000 Ω x 0,000050 A = 0,1 V

Kirkkhoffs 1.lov, KCL:I måleområde = IR1 + IA.

IR1 = I måleområde – IA

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 9:

Dette er jo en parallellkobling !

DE FLESTE STUDENTENE TOK IKKE HENSYN TIL DETTE: DET ER KIRCHOFFS 1.LOV !

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 9:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 10:

Løsningsforslag til oppgavene i boka for kapittel 1 og 2:.

Kapittel 2, oppgave 10:

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 10, kap 2:I både oppgave a) og b) er målebrua balansert, dvs at det ikke går noen strøm gjennom galvanometerkretsen, da blir formelen enkel. Alle resistansene må være like eller forholdet mellom 2 og 2 overfor hverandre må være like, slik at spenningen ved D og B er like.

Ved balansert målebru er R2/R1 lik Rx/R3,da vil spenningen ved D og B være like.Det sto feil formel i vedlegget i FRONTER, men jeg rettet det 23/9.

Målebru fungerer som en vekt:

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave: Kan dere gi eksempler på hva en Wheatstone målebro kan brukes til ?

Ved balansert Wheatstone målebru er R2/R1 lik Rx/R3, da vil spenningen ved D og B være like.

Veiledning / tips til oppgaver kapittel 1 og 2Oppgave 10, kap 2:I både oppgave a) og b) er målebrua balansert, dvs at det ikke går noen strøm gjennom galvanometerkretsen, da blir formelen enkel. Alle resistansene må være like eller forholdet mellom 2 og 2 overfor hverandre må være like, slik at spenningen ved D og B er like.

Når resistansen Rx endrer verdi, er ikke brua i balanse, da blir spenningen forskjellig ved B og D, det brukes til måling.

Oppgave: Kan dere gi eksempler på hva en målebro kan brukes til ? Svar: Måle f.eks temperatur, vekt (med strekklapp) eller andre målinger som må være nøyaktige.

Wheatstone-broen blir også brukt til å måle impedanser og reaktanser. Da brukes en vekselspenning som forsyning og en indikator for vekselstrøm eller -spenning i stedet for et galvanometer. Frekvensen kan varieres og balansering og beregninger blir noe mer kompliserte.

Wheatstone målebru tilsvarer funksjonen til en slik vekt mekanisk vekt:

Wheatstone målebru videoer:

https://www.youtube.com/watch?v=Kf5XkK0465A

https://www.youtube.com/watch?v=-G-dySnSSG4

Oppgave:

Finn spenningen overgalvanometeret når:

V = 100 V

R1 = 1 kΩR2 = 2 kΩR3 = 3 kΩR4 = 4 kΩ

Oppgave: Er det spenningsforskjell mellom b og c ?

Finn spenningen over galvanometeret når:

V = 100 V

R1 = 1 kΩR2 = 2 kΩR3 = 3 kΩR4 = 4 kΩ

G = V x = 100 x (2x3-1x4) = 8,3V (1+3) x (2+4)

FORMEL FOR SPENNINGSDELER:

U1 = 10 V U2 = 10 V

Ux = U1 x RA / (RA + RB)

Finn Uy !Finn Ux !

RB = 90 Ω

RA = 10 Ω

RB = 450 Ω

RB = 50 Ω

UY = U2 x RD / (RC + RD)

OPPGAVE:

U1 = 10 V U2 = 10 V

Ux = U1 x RA / (RA + RB)

Finn Uy !Finn Ux !

RB = 90 Ω

RA = 10 Ω

RB = 450 Ω

RB = 50 Ω

Ux = 10 x 90 / (10+90) = 9V

UY = U2 x RD / (RC + RD)

UY = 10 x 450 / (50+450) = 9V

SVAR PÅ OPPGAVE:

U1 = 10 V U2 = 10 V

Ux = U1 x RA / (RA + RB)

Finn Uy !Finn Ux !

RB = 90 Ω

RA = 10 Ω

RB = 450 Ω

RB = 50 Ω

Ux = 10 x 90 / (10+90) = 9V

UY = U2 x RD / (RC + RD)

UY = 10 x 450 / (50+450) = 9V

Hva er strømmen mellom Ux og Uy, hvis de kobles sammen ?

http://www.absorblearning.com/advancedphysics/demo/units/020202.html#Balancedbridgeformula

Øvingsoppgaver:

Oppgaver:

Finn formleneFor forholdene mellom resistansene når broa er i balanse! OBS:

Dette kapitlet tar for seg elektrisk energi, elektrisk effekt, strømmens varmevirkning, effektfordeling i kretser, effekttilpasning, effekttap og en del forhold rundt elektrisitet og varme. Kapitlet avsluttes med måling av effekt og energi.

Side 47 i elektroteknikkboka

James Dewey Watt (1736-1819) var en skotsk ingeniør. Enheten for elektrisk effekt er oppkalt etter ham.

ELEKTRISK ENERGI ER EN ENERGIFORM:Andre energiformer:

Effekt og energi !

Effekt ?Energi ?

ELEKTRISK ENERGI W:Når vi kobler et elektrisk apparat til en spenningskilde, ønsker vi som regel å få til en energiomforming fra elektrisk energi til f.eks: Varmeenergi, lysenergi eller mekanisk energi. (Side 48)

For energi bruker vi størrelsessymbolet W.

Måleenhetene er: Wattsekund WsJoule JNewtometer: Nm

Energien som blir utviklet i en panelovn er: Spenning x strøm x tid

Joules lov: W = U x I x t der enheten er Ws (Wattsekund)

1 J = 1 Ws

ELEKTRISK EFFEKT P:Effekten P er den energien et apparat kan utvikle eller omsette pr sekund.Effekt er energiforbruk eller arbeid pr tidsenhet. (Side 48-49)

For effekt bruker vi størrelsessymbolet P

Måleenheten er: Watt WKilowatt kW

Effekten som blir utviklet i en panelovn er: Spenning x strøm

Formelen for effekt: P = U x I der måleenheten er W (Watt)

ELEKTRISK EFFEKT P er energiforbruk eller arbeid per tidsenhet.

Energi W: W = U x I x t

Effekt P: P = U x I x t / t = U x I P=UxIEnheten for effekt er 1 watt (1 W). I formelen får vi P i watt hvis vi angir U i volt og I i ampere. En større enhet er 1 kilowatt (1 kW). Du må ikke forveksle størrelsessymbolet W for energi med enhetssymbolet W, som står for watt.Du må også skille mellom effektenheten 1 watt og energienheten 1 wattsekund.

ELEKTRISK EFFEKT PELEKTRISK SPENNING U

P=U IU=R II = U/R

P= U I = R I I = I2 RP=U I = U U/R = U2 / R

Veldig vanlige formler:

U=R I R=U/I I=U/RP=U IP=I2 RP=U2 / R

KilowattEn kilowatt (kW) er tusen (103) watt. Kilowatt er en av de mest brukte måleenheter for effekt, og brukes blant annet til å angi effekten av motorerKilowattime er en korresponderende enhet for energi..Megawatt En megawatt (MW) er en million (106) watt. Megawatt er en mye brukt måleenhet for effekt, og brukes blant annet til å angi effekten av mindre kraftverk. Megawattime er en korresponderende enhet for energi..GigawattEn gigawatt (GW) er en milliard (109) watt. Gigawatt brukes blant annet til å angi effekten av store kraftverk. Gigawattime er en korresponderende enhet for energi..TerawattEn terawatt (TW) er en billion (1012) watt.Terawattime er en korresponderende enhet for energi.

Enheter for effekt:

1 kW = 1000 W

1 MW = 1000 kW = 1000 000 W

1 GW = 1000 MW = 1000 000 kW = 1000 000 000 W

1 TW = 1000 GW = 1000 000 MW = 1000 000 000 kW = 1000 000 000 000 W

Oppgave:

Hva er skalaen delt inn i på wattmeteret som står i eneboliger ?

A: WattB: KilowattC: Megawatt D: GigawattE: Terawatt

Oppgave:

Hva er et typisk energiforbruk i en norsk enebolig i løpet av et år ?

A: 25 000 kilowatt-timer (kWh)B: 25 000 megawatt-timer (MWh)C: 25 000 gigawatt-timer (GWh)D: 25 000 terawatt-timer (TWh)

Spørsmål:Er alternativene over et mål for energi eller effekt ?

Strømmen varmepåvirkning , side 49.

Når strøm, som er elektroner i bevegelse, går i en leder, taper elektronene bevegelsesenergi.

Energien som elektronene mister på denne måten, går over til andre energiformer, en stor del til varme og lys.

Den egenskapen strømmen har til å produsere varme og lys, utnytter vi til praktisk til oppvarming og belysning.

Den elektriske energien som blir omformet til varmeenergi, regner vi ut med Joules lov. W=UxIxt

Når vi skal regne ut varmeeffekten, bruker vi effektformelene. P=UxI osv

Effektfordelingen i kretser, side 49.

I alle resistanser som det går strøm igjennom, blir det utviklet effekt etter effektformlene.

På samme måte som vi tidligere har regnet ut delspenningene over hver resistans i en krets, kan en også regne ut deleffektene for hver resistans.

Eksempel på effektfordeling i parallellkrets:Spenningen Up over resistansene er 240V R1=R2=R3=R=60 ΩStrømmen Ip er 12A RP= R / n = 20Ω Hva er total effekt i alle resistansene til sammen og hva er effekten i hver enkelt resistans ?

240 V

Eksempel på effektfordeling i parallellkrets:Spenningen Up over resistansene er 240V R1=R2=R3=R=60 ΩStrømmen Ip er 12A RP= R / n = 20Ω Hva er total effekt i alle resistansene til sammen og hva er effekten i hver enkelt resistans ?

Total effekt i alle resistansene:Ptotal = U x I = 240V x 12A = 2880W resistansene til sammen

Effekt i hver enkelt resistans:PR1= 2880W/3= 960WPR1= UxI= 240V x 4A = 960WPR1= UxU/R = 240V x 240V / 60Ω = 960WPR1= IxIxR = 4A x 4A x 60Ω = 960W

240 V

12A 4A 4A 4A

Eksempel på effektfordeling i seriekrets:

U = 115V

Eksempel på effektfordeling i seriekrets:

U = 115V

I=U/R = 115V / 115Ω = 1APR1 = 1A x 1A x 30Ω = 30W

PR2 = 1A x 1A x 40Ω = 40W

PR3 = 1A x 1A x 45Ω = 45W

Effekten i hele kretsen er:

P=UxI = 115V x 1A = 115W

Effekttilpasning, side 50:.

Når den indre resistansen i en spenningskilde er like stor som den ytre resistansen som er tilkoblet spenningskilden, dvs når Ri = Ry, får en størst effektutvikling.Se tabell / figur 57 som viser dette:

Måling av effekt, side 53:.

Måling av effekt, side 53:.

Måling av energi, side 54:.

Måling av energi, side 55:.

OPPGAVER ! Kapittel 4

Disse kan dere

gjøre før jul !

Kontrolloppgaver kapittel 4, oppgave 1:

Kontrolloppgaver kapittel 4, oppgave 2:

Kontrolloppgaver kapittel 4, oppgave 3:

Kontrolloppgaver kapittel 4, oppgave 4:

Kontrolloppgaver kapittel 4, oppgave 5:

Kontrolloppgaver kapittel 4, oppgave 6: