Konkursas Fizikos bandymai aplink mus 2016 Elektrin galia

Konkursas ‘‘ Fizikos bandymai aplink mus 2016 ‘‘ Elektrinė galia Kuršėnų Lauryno Ivinskio gimnazija Parengė: Emilė Lebedevaitė ir Aistė Kazlauskaitė. 1 Ga klasė. Mokytoja: Violeta Čibnskienė

Turinys § Mechaninė galia § Elektrinė galia § Galios matavimo vienetai § Galios matavimo prietaisai § Elektros atliktas darbas § Bandymas § Tyrimas § Testas § Uždaviniai § Informacijos šaltiniai

Mechaninė galia §

Elektrinė galia §

Elektrinė galia § P U I

Džeimsas Vatas (1736 m. sausio 19 d. – 1819 m. Džeimsas Vatas ( rugpjūčio 19 d. ) – britų inžinierius, išradęs garo mašiną. Jis sugalvojo sąvoką arklio galia (1 AG arklio galia ( apibrėžiama kaip lygiai 745, 69987 W). Galios vienetas – vatas („W“) buvo pavadintas jo garbei.

Galios matavimo vienetai §

Galios matavimo prietaisai Elektrinę galią galima išmatuoti voltmetru ir ampermetru, tačiau praktikoje ji matuojama specialiais prietaisais – vatmetrais.

Mažos galios prietaisai 2, 4 W 10 -6 W 45 W 4∙ 10 -4 W

Didelės galios prietaisai 1, 2 -2 k. W 0, 8 -2, 2 KW 1, 3 -2, 2 k. W 1, 5 -2, 5 k. W

Žaibo galia Apie 1010 k. W

Elektros atliktas darbas §

Praktikoje vartojami darbo matavimo vienetai: § Vatvalandė – 1 W ∙ h= 1 W ∙ 3600 s =3600 W ∙ s= 3600 J; § Hektovatvalandė – 1 h. W ∙ h= 100 W ∙ 3600 s = 360 000 W ∙ s=360 000 J; § Kilovatvalandė – 1 k. W ∙ h= 1000 W ∙ 3600 s= 3 600 000 W ∙ s= 3 600 000 J;

Elektros skaitikliai yra sugraduodi kilovatvalandėmis. Mokame už vieną kilovatvalandę elektros energijos (k. Wh)

Bandymas Tikslas: Išmatuoti 5 lepučių galią ir palyginti ją su lemputėje pažymėta galia. Priemonės: 5 lemputės, ampermetras, volmetras, jungiklis, srovės šaltinis (baterija)

Darbo eiga: Į grandinę susidedančią iš ampermetro, jungiklio ir srovės šaltinio prijungiame vieną iš 5 lempučių. Ampermetru išmatuojame srovės stiprį, o voltmetru – įtampą. Apskaičiuojame elektrinę galią pagal formulę. Tikriname ar ant lemputės parašyta galia atitinka mūsų išmatuotą.

Darbo rezultatai Lemputės Įtampa Nr. (U) Srovės Galia stipris (I) (P) Nurodyta įtampa (U) Nurodytas srovės stipris (I) Nurodyta galia (P) Nr. 1 4 V 0, 4 A 1, 6 W 6 V 0, 45 A 2, 7 W Nr. 2 3, 5 V 0, 2 A 0, 7 W 3, 5 V 0, 26 A 0, 91 W Nr. 3 4, 3 V 0, 1 A 0, 43 W 6 V 0, 1 A 0, 6 W Nr. 4 4, 3 V 0, 14 A 0, 60 W 2, 5 V 0, 068 A 0, 17 W Nr. 5 4, 4 V 0, 06 A 0, 26 W 1, 8 V 0, 1 A 0, 18 W

Išvados § Nr. 1 lemputės galia didžiausia, o Nr. 5 lemputės galia mažiausia. § Nr. 1 lemputė švietė silpniausiai, nes jai buvo per maža mūsų šaltinio įtampa. § Nr. 4 ir Nr. 5 lemputės švietė labai ryškiai, nes joms teko per didelė galia. Tai yra pavojinga, nes lemputės gali greitai perdegti. § Nr. 2 ir Nr. 3 lemputės švietė normaliai, nes jų galia beveik atitiko ant lemputės nurodytas galias.

Tyrimas Tikslas: Mūsų šeimose yra po 3 narius (mama, tėtis ir vaikas). Nusprendėme patyrinėti įvairius virdulius. Sužinoti, kuris mums tiktų labiausiai pagal talpą, užvirimo greitį, elektros sunaudojimą bei kainą. Tyrimo eiga: Internetinėje parduotuvėje pasirinkome penkis virdulius ir išnagrinėjome jų parametrus, apskaičiavome kiek energijos jis suvartotų per mėnesį, metus ir kiek tai kainuotų.

Virdulys DELONGHI KBOV 2001 BG Galingumas (W) 2000 W Įtampa (V) 220 V Srovės stipris(A) 9. 1 A Varža(Ω) 24. 18Ω Sunaudoja elektros energijos per 1 h? 2 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 h? 0, 258 Eu Kiek valandų per mėnesį dirba? 10 h Kiek suvartoja elektros energijos per mėnesį? 20 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 mėnesį? 2. 58 Eu Kiek valandų per metus dirba? 120 h Kiek suvartoja elektros energijos per metus? 240 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per metus? 30. 96 Eu

Virdulys STOLLAR BKE 820 Galingumas (W) 2400 W Įtampa (V) 220 V Srovės stipris(A) 10. 91 A Varža(Ω) 20. 17Ω Sunaudoja elektros energijos per 1 h? 2. 4 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 h? 0, 31 Eu Kiek valandų per mėnesį dirba? 10 h Kiek suvartoja elektros energijos per mėnesį? 24 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 mėnesį? 3. 1 Eu Kiek valandų per metus dirba? 120 h Kiek suvartoja elektros energijos per metus? 288 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per metus? 37. 2 Eu

Virdulys BRAUN WK 300 Galingumas (W) 2200 W Įtampa (V) 220 V Srovės stipris(A) 10 A Varža(Ω) 22Ω Sunaudoja elektros energijos per 1 h? 2. 2 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 h? 0, 28 Eu Kiek valandų per mėnesį dirba? 10 h Kiek suvartoja elektros energijos per mėnesį? 22 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 mėnesį? 2. 8 Eu Kiek valandų per metus dirba? 120 h Kiek suvartoja elektros energijos per metus? 264 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per metus? 34. 06 Eu

Virdulys KENWOOD JKP 250 Galingumas (W) 650 W Įtampa (V) 220 V Srovės stipris(A) 2. 95 A Varža(Ω) 74. 58Ω Sunaudoja elektros energijos per 1 h? 0. 65 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 h? 0, 08 Eu Kiek valandų per mėnesį dirba? 10 h Kiek suvartoja elektros energijos per mėnesį? 6. 5 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 mėnesį? 0, 8 Eu Kiek valandų per metus dirba? 120 h Kiek suvartoja elektros energijos per metus? 78 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per metus? 9. 6 Eu

Virdulys SCARLETT SC EK 24 C 01 Galingumas (W) 1600 W Įtampa (V) 220 V Srovės stipris(A) 7. 27 A Varža(Ω) 30. 26Ω Sunaudoja elektros energijos per 1 h? 1. 6 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 h? 0, 21 Eu Kiek valandų per mėnesį dirba? 10 h Kiek suvartoja elektros energijos per mėnesį? 16 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per 1 mėnesį? 2. 1 Eu Kiek valandų per metus dirba? 120 h Kiek suvartoja elektros energijos per metus? 192 k. Wh Kiek kainuotų suvartota energija per metus? 25. 2 Eu

Išvada Mūsų šeimos rinktųsi virdulį BRAUN WK 300, nes jame vanduo greitai užvirtų, todėl nereiktų skubant nervintis. Išlaikymo kaina tenkina mūsų poreikius.

Testas

1. Kam lygi elektrinė galia? A. Elektros srovės darbas padaugintas iš laiko. B. Elektros srovės darbas atliktas per vienetinį laiką. C. Elektrinė įtampa padalinta iš srovės stiprio. D. Elektros srovės darbas padaugintas iš įtampos.

2. Kokia raide žymima elektrinė galia? A. A B. U C. I D. P

3. Kuris matavimo vienetas nėra elektrinės galios? A. 1 W B. 1 J/s C. 1 W∙s D. 1 V∙A

4. Kieno galia didžiausia? A. Žaibas B. Lygintuvas C. Laikrodis D. Apšvietimo lempos

5. Galios matavimo prietaisas: A. Vatmetras B. Voltmetras C. Elektros skaitiklis D. Ommetras

6. Kuris matavimo vienetas nėra elektros srovės darbo? A. Kilovatvalandė B. Hektovatvalandė C. Pikovalandė D. Džaulis

7. Kokio mokslininko garbei pavadintas elektrinės galios matavimo vienetas? A. Voltas B. Vatas C. Amperas D. Džaulis

8. Galios apskaičiavimo formulė §

9. Elektros srovės darbo apskaičiavimo formulė §

10. 2 k. Wh =. . . J A. 7 200 000 J B. 3 600 000 J C. 2 000 J D. 120 000 J

Testo atsakymai

1. Kam lygi elektrinė galia? A. Elektros srovės darbas padaugintas iš laiko. B. Elektros srovės darbas atliktas per vienetinį laiką. C. Elektrinė įtampa padalinta iš srovės stiprio. D. Elektros srovės darbas padaugintas iš įtampos.

2. Kokia raide žymima elektrinė galia? A. A B. U C. I D. P

3. Kuris matavimo vienetas nėra elektrinės galios? A. 1 W B. 1 J/s C. 1 W∙s D. 1 V∙A

4. Kieno galia didžiausia? A. Žaibas B. Lygintuvas C. Laikrodis D. Apšvietimo lempos

5. Galios matavimo prietaisas: A. Vatmetras B. Voltmetras C. Elektros skaitiklis D. Ommetras

6. Kuris matavimo vienetas nėra elektros srovės darbo? A. Kilovatvalandė B. Hektovatvalandė C. Pikovalandė D. Džaulis

7. Kokio mokslininko garbei pavadintas elektrinės galios matavimo vienetas? A. Voltas B. Vatas C. Amperas D. Džaulis

8. Galios apskaičiavimo formulė §

9. Elektros srovės darbo apskaičiavimo formulė §

10. 2 k. Wh =. . . J A. 7 200 000 J B. 3 600 000 J C. 2 000 J D. 120 000 J

Uždaviniai

1. Ar tą pačią galią vartos elektros lemputė, jei pakeisime įtampą? Ne, nes, didinant įtampą, galia didės.

2. Kambarį apšviečia 60 nuosekliai sujungtų kišeninio žibintuvėlio lempučių, įjungtų į miesto apšvietimo tinklą. Vienai lemputei perdegus, kitos vėl sujungiamos nuosekliai ir šviečia toliau. Kada kambaryje yra šviesiau: kai dega 60 ar kai 59 lemputės? Kodėl? Kodėl iš pradžių buvo sujungta būtent 60, o ne daugiau ar mažiau lempučių?

Esant tam tikrai grandinės dalies galų įtampai, tos grandinės vartojama galia yra tuo didesnė, kuo mažesnė varža. Vadinasi, 59 lemputės, kurių pilnutinė varža mažesnė negu 60 lempučių, vartos didesnę galią ir jų kaitinimo siūlų temperatūra bus aukštesnė. Todėl, degant 59 lemputėms, kambaryje bus šviesiau. Smarkiai mažinti lempučių skaičiaus negalima, nes joms teks aukštesnė įtampa negu apskaičiuota ir lemputės greitai perdegs.

3. Dvi skirtingos galios elektros lemputės tinka tai pačiai įtampai. Kurios lemputės kaitinimo siūlu tekės stipresnė elektros srovė? Kodėl? Stipresnė srovė tekės galingesnės lemputės kaitinimo siūlu.

4. Kaip pakinta elektrinės viryklės galia, sutrumpinus joje įrengtą kaitinimo spiralę? Galia padidėja, nes sumažėja kaitinimo spiralės varža.

5. Per 10 s laidininku pratekėjo 24 C elektros krūvis. Įtampa tarp laidininko galų lygi 12 V. Nustatykite: a) Elektros srovės atliktą darbą b) Panaudotos srovės galią c) Elektros srovės stiprį d) Laidininko varžą

Duota: t=10 s Rasti: a) A q=24 C b) P U=12 V c) R d) I §

Informacijos šaltiniai Literatūra: Vladas Valentinavičius, Zita Šliavaitė. Fizika 9. Kaunas. 2010. Povila Sirtautas. Kokybinės fizikos užduotys. - Kaunas. 2003. Stanislovas Vičas. Fizikos uždavinynas. - Kaunas. 2005. Nuotraukos rastos Google vaizduose