U: 5 V
Eli jännitelähde on 5V ja piiriin on kytketty 3 lamppua rinnan (joista 2 on sarjassa tehoiltaan 15W ja 10W) ja kolmas lamppu teholtaan 20 W.
Virta I(0) jakautuu I(1) ja I(2) eli I(1) menee 15W ja 10W lampuille ja I(2) 20W lampulle. Nyt ei aukea miten saisin laskettua noitten resistanssit. Olen koittanaut pyöritellä kaavoja mutta en pääse puusta pidemmälle järkevään vastaukseen.
Eli jännitelähde on 5V ja piiriin on kytketty 3 lamppua rinnan (joista 2 on sarjassa tehoiltaan 15W ja 10W) ja kolmas lamppu teholtaan 20 W.
Virta I(0) jakautuu I(1) ja I(2) eli I(1) menee 15W ja 10W lampuille ja I(2) 20W lampulle. Nyt ei aukea miten saisin laskettua noitten resistanssit. Olen koittanaut pyöritellä kaavoja mutta en pääse puusta pidemmälle järkevään vastaukseen.
Vastaukset 15
Vanhimmat
Sen 20W: n lampun läpi kulkevan virran saat helposti laskettua jakamalla tehonkulutuksen lampun yli vaikuttavalla jännitteellä. Tämän jälkeen saat resistanssin jakamalla jännitteen virralla.
Sarjahaaran kokonaistehonkulutuksen saat laskemalla niiden kahden sarjassa olevan lampun tehonkulutukset yhteen. Tämän jälkeen voit laskea sarjahaaran läpi kulkevan virran jakamalla tuon kokonaistehonkulutuksen sarjakytkennän yli vaikuttavalla jännitteellä. Seuraavaksi voit laskea kummankin sarjaankytketyn lampun yli vaikuttavat jännitteet jakamalla niiden tehonkulutukset läpi kulkevalla virralla. Lopuksi saat niiden resistanssit jakamalla niiden yli vaikuttavat jännitteet läpi kulkevalla virralla.
Näin vaihe vaiheelta järjestelmällisesti edeten saat koko kytkennän ratkaistua. Kussakin vaiheessa mietit vain sitä, mitä kytkennästä on mahdollista seuraavaksi laskea.
Näin homma etenee. Tarvitset vain peruskaavoja U=RI ja P=UI. Lisäksi sinun tulee huomata, että järjestelmän (tässä tapauksessa tuon sarjakytkennän) eri osissa olevat tehonkulutukset voidaan aina laskea yhteen.
Eipä muuta
Matti K. Sinisalo, FL
(Ex-teoreettisen sähkötekniikan lehtori)
Kiitos paljon!
miten tehot on annettu. Jos tehot pätevät 5 V syöttöjännitteelle, niin on lopputulos eri kuin jos tehot on annettu ko. kytkennälle. Normaalien hehkulamppujen tehot nimittäin annetaan aina 230 VAC jännitteelle. Ja yleensäkin tehot annetaan jollekin lampun nimellisjännitteelle. Jos todellakin on kyse jälkimmäisestä, niin silloin ei voi laskea oletuksella, että tehot on annettu kytkennälle.
ELIKKÄ laskua ei voi ratkaista, jolle tarkemmin kerrota tai muusta yhteydestä käy ilmi, miten tehot on annettu!?!
Lamppu ei ole lineaarinen vastus. Nimellisjännitteellä R = U^2/ P, mutta kylmänä vain n. 1/10 siitä.
juuri, tai ainakin pääasiallisesti näin.
Tyttäreni pitkän fyssan lukion oppikirjassa (200?) väitettiin Ohmin lain olevan likiarvo. Siinä seisovassa esimerkissä mitattiin kylmän hehkulampun vastus ja yritettiin sen jälkeen "arvata" virta, kun jännite tunnettiin.
Lopputulema: "Ohmin laki on likiarvo".
Voihan Kilin Kellit ja Pässin Hilputtimet. Joku saakelin hemppa kirjoittelee lukion fyssan kirjoja ymmärtämättä edes, että Ukko Ohmin laki on määritelmä. PTC-ja NTC-vastukset olivat kyseisen kirjan kirjoittelijalle "Terra Ingognito" Ja tällainen kyhäelmä vielä hyväksytään oppikirjaksi.
Aattelin kirjuutella kirjat hyväksyvään "instituuttiin", mutta olisin ollut kai tuhannes viidestoista samassa jonossa.
Vaikka ihan mustaa valkoisella seisoo, niin silti omat aivot ovat tarpeen.
Kyseisessä esimerkissä tietenkin haluttiin vastusarvoja piirin toimiessa. Eli silloin kun lämpötilat ja resistanssit sen myötä ovat suunnilleen stabiloituneet.
Miinamonttu on oikeassa siinä, että hänen esittämillään tiedoilla ei "aukea" lamppujen resistanssit.
Mikä ihme mättää, ettei onnistu. Päässälasku itse asiassa noilla arvoilla. 20 W:n lampun läpi kulkee 0,25 A:n virta ja sarjaan kytkettyjen lamppujen läpi 0,2 A. Jännite jakautuu 0,2 A:n virtapiirissä 2/3. U=RxI.
Mikä muka mättää?
20 W:n lampun virta on 4 A, jos kyseessä on 5 V:n lamppu. Sarjaan kytkettyjen lamppujen virtaa ei kannata annetuilla tiedoilla arvailla.
ja krapuloissa meni virrat väärin.
Mutta miksi sarjaan kytkettyjen lamppujen virtaa ei kannata arvailla. 5 volttia 25 W:n tuottamiseen vaatii 5 A:n virran. Koska Kirchoffin mukaan piste ei pullistu, sama virta kulkee sarjaankytkennässä molempien lamppujen läpi.
Ainakin käsitin, että 10 W:n ja 15 W:n lamput ovat jännitelähteen kannalta sarjassa ja niiden kanssa rinnan on 20W:n lamppu.
Vastukset löytyvät kaavan R = P/I^2.
Jos 10 W:n ja 15 W:n lamput kytketään sarjassa 5 V:n jännitteeseen, on teho jotain muuta kuin 25 W.
siinä tapauksessa, että nimellisteho saavutetaan 5 V:n jännitteellä.
Jos esimerkissä ei tarkoitettu sitä, että ne kuluttavat esimerkkikykennässä 10 W ja 15 W, olisi se pitänyt kertoa.
Vaikka kyse sitten olisikin 5V/15W lampuista, olisi niiden resistanssi silti aivan yhtä helppo laskea.
En ymmärrä, mikä siinä mättää muka?
perusteettomia implisiittioletuksia!
Useimmat vastaajista näyttävät tekevän ylimääräisiä olettamuksia, joita tehtävässä ei ole annettu.
-Lamppujen oletetaan olevan 5V:n käyttöjännitteelle tarkoitettuja
-Tehot oletetaan nimellistehoiksi
-Resistanssit oletetaan vakioiksi jne.
Kun mitään tällaista ei ole tehtävänannossa sanottu, ei tällaisia oletuksia tarvita eikä pidä mennä tekemään.
TEHOT OVAT SIIS TODELLISIA KYTKENNÄSSÄ KULUVIA TEHOJA. RESISTANSSIT OVAT NÄISSÄ OLOSUHTEISSA ESIINTYVIÄ JÄNNITTEEN JA VIRRAN SUHTEITA, SIIS RESISTANSSIN ARVOJA TÄSSÄ JA VAIN TÄSSÄ TILANTEESSA.
Tällainen tarpeettomien ylimääräisten olettamuksien tekeminen on varsin tyypillistä inhimilliselle ajattelulle. Ongelmanratkaisussa eräs keskeisimpiä asioita onkin usein tällaisista implisiittiolettamuksista luopuminen. Einsteinkaan ei olisi kyennyt luomaan suhteellisuusteoriaansa luopumatta Newtonin fysiikalle keskeisistä implisiittioletuksista mm. absoluuttisen ajan ja massan vakioisuuden käsitteistä.
Huomisiin fysiikan ylioppilaskirjoituksiin valmistautuvia nuoria kehottaisinkin kiinnittämään erityistä huomiota tähän asiaan: VÄLTÄ YLIMÄÄRÄISIÄ OLETTAMUKSIA.
Mukavaa tälläinen keskustelu jossa hämmennetään urakalla. Skömyn elämänenergia kasvaa toiseen potenssiin kun simppelistä asiasta väännetään ratkaisemattoman monimutkainen sönkkösalsa. Heheh heh heh heeee. Mahtaa lukionassikat olla hämmillään kun lukevat teidän tekstejä. Siellä joku haituvaparta tentissä alkaa soveltamaan lampun vastusarvoon lämpötilakerrointa vaikka sellaista ei edes kysytä hah hah haaaaa. Jatkakaa samaan maliin älkääkä unohtako että siinä lapmpussa vaikuttavat vielä induktanssi ja kapasitanssikin sekä maasäteily puhumattkaan lonttisensian kyykenergiasta.
viittaa olettaakseni tasasähköön ja tasasähkölle ei reaktansseja ole.
Lampun teholla tarkoitetaan sen nimellisjännitteellään kuluttamaa tehoa. Tuossa tehtävässä ei mainittu lamppujen nimellisjännitteitä. JOS sitten oletetaan että ovat 5 V:n lamppuja, niin 5 V:iin kytketty on tietysti selvä, mutta sarjaan kytkettyjen alijännitteisten lamppujen vastusta ei noilla eväillä lasketa.