230 voltin jännitteeseen kytketään sarjaan kaksi lamppua, joista edellisen vastus on 50 ohmia ja jälkimmäisen 40. Laske kummankin lampun tarvitsema teho. Kuinka paljon lamput yhdessä kuluttavat sähköenergiaa 8h aikana?
Sähkötehtävä
Jorma1991äää
8569
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 8
Vanhimmat
Jaa-a, mikäköhän se olisi 90:n ohmin läpi kulkevan 230 V jännitteen virta? Ohmin laista koskaan kuullut?
...
No niin. Virta ja jännite tiedetään. Mikäköhän mahtaisi olla teho wateissa? Oletko huomannut, että se sama virta kulkee muuttumattomana molempien lamppujen vastuksien läpi?
...
Eikös energian kulutuksen saa aika näppärästi kertomalla tehon sen käyttöajalla?
No ei tarvitse vittuilla, kokeilisit itse ratkoa noita lievässä humalassa.
Yksi opiskelukaveri teki ainakaan erikoistyötä liittyen johonkin sähköiseen ohjaustehostimeen tai sen tapaiseen ja kaljakuppilassa istuskellessaaan sai kuulemma aivan kerrassaan loistavan idean. Sitten heti labraan kokeilemaan ja tuloksena oli kasa poltettuja tehotransistoreita.
Hyvät ideat syntyvät hönössä. Toteutuskelpoiset selvänä.
Mutta palatakseni alkuperäiseen kysymykseen. Yksinkertaisuutensa takia tuo tulisi kyetä ratkaisemaan sekä päässään, että päissään. Jos ei, niin on Ohmin lakikin hukassa. Teoreettiseen sähkötekniikkaan (mm. Millman - Halkias) ei kannata vielä vähään aikaan siirtyä.
4,3 kWh
Vastaus ei olekkaan niin yksinkertainen kuin aluksi tuntuu.
Lampun resistanssi muuttuu aika oleellisesti, riippuen siitä onko lamppu jännitteellinen vai jännitteetön
(kuuma vai kylmä). Vaikka mittaus olisi tehty jännitteellisenä, ei tarkkaa vastausta saada näillä tiedoilla laskettua, koska sarjaan kytkettynä lamput toimivat "alitehoisina" eli niiden resistanssi on pienempi kuin täysitehoisina.
Jos oletetaan että lamppujen resistanssi ei muutu:
50 ohmin lamppu = (230/50)*230 = 1058 W
40 ohmin lamppu = (230/40)*230 = 1322,5 W
Lamput sarjaan kytkettynä (230/(50 40))*230 = 587,77 W
Eli niiden virta sarjaan kytkettynä on 230/90 = 2,55 A joten
50 ohmin lamppu kuluttaa (50*2,55)*2,55 = 326,5 W
40 ohmin lamppu kuluttaa (40*2,55)*2,55 = 261,2 W
8 tunnin aikana lamput kuluttavat siis 587,88 W * 8h = 4703 Wh = 4,7 kWh
(Huom!!! kaavoissa on liikaa sulkuja selkeyden vuoksi, loistehoa ei ole huomioitu, jne.)
Eipä sitä loistehoa tarvitse huomioida kun on täysin resistiivinen kuorma. No okei, kuparijohtimella on magneettikenttä jolla on naurettavan pieni reaktanssi, mutta ei tällaista lasketa selvässä AMK:n tai amiksen koulutehtävässä, mikä OP:ssa on. Eikä oikeen muutenkaan, koska puhutaan ehkä jostain nano-ohmeista reaktanssia?.
Samoin koska kyseessä on selvästi koulutehtävä ei myöskään tarvitse laskea lämpötilamuutoksen vaikutusta resistanssiin (mikä ei ole vaikea lasku, suora kaavaan sijoitus) koska sitä ei ole pyydetty. Ellei sitten halua päteä tai opettaja on sellainen joka antaa bonuspisteitä.
tarkkoja ollaan ja saivarrellaan palstan tapojen mukaan niin vaihtovirralla syntyy myös induktiivista reaktanssia mikäli lampun vastuslanka on kierretty pituuden lyhentämiseksi. Tasavirrallahan on vain resistanssia.