Page 165 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Przykład 19.

Oblicz moc żarówki, przez którą przy napięciu 12 V przepływa prąd o natężeniu 400 mA.

Dane: Szukane:
U = 12 V P = ?
I = 400 mA = 0,4 A

Rozwiązanie
Korzystamy ze wzoru na moc prądu elektrycznego: P = U · I
Po podstawieniu danych: P = 12 V · 0,4 A = 4,8 W

Odpowiedź: Moc żarówki wynosi 4,8 W.

Jak inaczej można obliczyć moc?
Wiesz już, że energia elektryczna może zamieniać się w inne rodzaje energii. Jeśli w obwodzie będzie występował opor-
nik, to energia elektryczna zamieni się w energię wewnętrzną, co będzie prowadziło do wzrostu temperatury opornika.
Dla takiego opornika moc prądu elektrycznego można również wyrazić, wykorzystując poznany wzór R = U
I
Po przekształceniu: U = I · R
Po podstawieniu tego związku do wzoru na moc: P = U · I otrzymamy ostatecznie: P = I · R
2
U
Podobnie, obliczając z przedstawionego wzoru na opór I = i podstawieniu go do wzoru na moc, otrzymamy:
R
P = U · U
R 2
I ostatecznie: P = U
R

Przykład 20.

Grzejnik elektryczny o oporze 46 Ω ma moc nominalną 1,15 kW. Pod jakim napięciem ten grzejnik pracuje
z pełną mocą?

Dane: Szukane:
R = 46 Ω U = ?
P = 1,15 kW = 1150 W

Rozwiązanie
Korzystamy ze wzoru na moc prądu elektrycznego: P = U · I
U
U
oraz z zależności na opór: R = , z której wyznaczamy I = , podstawiamy do wzoru na moc i otrzymujemy:
R
I
P = U 2
R
Z powyższej zależności obliczamy U = P · R, a następnie U = P · R
2
V
Po podstawieniu danych: U = 1150 W · 46 Ω = 1150 V · A · 46 = 15290 V = 230 V
2
A
Odpowiedź: Grzejnik pracuje z pełną mocą pod napięciem 230 V.

163