Elektrické proudové pole

Zadání

Během 2,5 µs proteklo vodičem 6250 milionů elektronů. Jaká byla hodnota proudu vodičem (1e=1,602·10-19 C)?
[0,4 mA]

Na přenesení elektronů vodičem byla vynaložena práce 6 kJ. Za 1 minutu se takto přenesly elektrony s celkovým nábojem 120 C. Spočítejte hodnotu odporu vodiče, jaký jím protékal proud a při jakém úbytku napětí.
[25 Ω; 2 A; 50 V]

Jaká proudová hustota v Amm-2 je ve vodiči o průřezu 1,1 mm2 s napětím 202 V, když na přenesení elektronů vodičem byla za dobu 6 minut vynaložena práce 320 kJ?
[4 Amm-2]

Intenzita elektrického proudového pole je 120 Vm-1. Jak velké napětí naměříme na 150 mm dlouhém vodiči?
[18 V]

Ohmův zákon

Zadání

Na části vodiče zapojeného do uzavřeného elektrického obvodu jsme naměřili úbytek napětí 9 mV při protékající proudu 6 A. Jaká je hodnota odporu vodiče?
[1,5 mΩ]

Na části vodiče zapojeného do uzavřeného elektrického obvodu jsme naměřili úbytek napětí 0,24 V, odpor vodiče jsme z jeho rozměrů spočítali a má hodnotu 30Ω. Jaká je hodnota proudu protékajícího vodičem?
[8 mA]

Jaký bude úbytek napětí na rezistoru s hodnotou odporu 500 Ω, pokud jím protéká proud 90 µA?
[45 mV]

Nakreslete ampérvoltovou charakteristiku rezistoru s hodnotou odporu 3 Ω v rozsahu napětí do 7V a proudu do 7A.
Řešení...

Elektrický odpor

Kov | ρ [µΩm] | | Kov | ρ [µΩm]
bronz | 0,17 | | olovo | 0,21
cín | 0,12 | | platina | 0,105
hliník | 0,028 | | rtuť | 0,958
konstantan | 0,49 | | stříbro | 0,0163
manganin | 0,43 | | zinek | 0,059
měď | 0,0178 | | zlato | 0,023
nikelin | 0,43 | | železo | 0,13

Zadání

Hliníkový vodič má průřez 2 mm2. Je dlouhý 120 m. Jaká je hodnota odporu vodiče?
[1,68 Ω]

Měděný vodič má průměr 0,12 mm. Je dlouhý 1,27 m. Jaká je hodnota odporu vodiče?
[2 Ω]

Železný profil má průřez tvaru obdélníka o stranách 50 a 10 mm. Délka profilu je 2,5 m. Jaký má odpor?

[0,65 mΩ nebo 650 µΩ]

Konstantanový vodič má průměr 50 µm. Je dlouhý 10,02 m. Jaká je hodnota odporu vodiče?
[2,5 kΩ]

Měděný trubkový vodič má vnější průměr 40mm a díru o průměru 20mm. Dlouhý je 5 m. Jaký má odpor?

[94,4 µΩ]

Jak dlouhý musí být vodič z manganinu o průměru 0,8mm, aby měl hodnotu odporu 10 Ω?
[11,69 m]

Jaký průměr by měl mít 0,5 m dlouhý vodič ze stříbrného drátu, aby měl hodnotu odporu 3 Ω?
[58,8 µm]

Elektrická vodivost

Zadání

Měděným vodičem protéká proud 3 mA při úbytku napětí 12 V. Jakou má vodivost?
[250 µS]

Cínový vodič má průměr 3,91 mm. Je dlouhý 0,5 m. Jaká je hodnota vodivosti?
[200 S]

Závislost odporu na teplotě

Kov | α·10-3 [K-1] | | Kov | α·10-3 [K-1]
bronz | 2 | | olovo | 3,9
cín | 4,7 | | platina | 3,6
hliník | 4 | | rtuť | 0,9
konstantan | 0,05 | | stříbro | 3,8
manganin | 0,02 | | zinek | 3,8
měď | 4 | | zlato | 3,98
nikelin | 0,18 | | železo | 6,53
wolfram | 4,4 | | ocel | 5

Zadání

Zinková tyč má při 20°C odpor 5,5 Ω. Jakou hodnotu odporu bude mít po zahřátí na 140°C?
[8 Ω]

Měděný vodič má při 36°C odpor 2,8 Ω. Jakou hodnotu odporu bude mít po ochlazení na -22°C?
[2,27 Ω]

Při teplotě 20°C jsme naměřili odpor olověného vodiče 32 Ω. Po jeho zahřátí jsme naměřili hodnotu 46 Ω. Jakou má nyní teplotu?
[132°C]

O kolik stupňů se zvýšila teplota zlatého vodiče, pokud mu odpor vzrostl o polovinu?
[126°C]

Práce, výkon a tepelné účinky elektrického proudu.

Zadání

Jaký ztrátový výkon bude na rezistoru s odporem 220 Ω, pokud jím poteče proud 50 mA?
[0,55 W]

Jaký ztrátový výkon bude na rezistoru s odporem 5 kΩ, pokud na něm bude úbytek napětí 25 V?
[0,125 W]

Jaký minimální odpor může mít rezistor připojený na napětí 60 V, aby nebyl překročen maximální ztrátový výkon 5 W?
[720 Ω]

Jaký maximální proud může protékat vodičem o odporu 0,8 Ω, aby nebyla překročena ztráta 5 W?
[2,5 A]

Kolik tepla se vyvine průchodem proudu 3 A vodičem o odporu 0,6 Ω za dobu 25s?
[135 J]

Jaký výkon má ponorný vařič připojený k napětí 230 V, jehož topné těleso má odpor 115 Ω? Kolik tepla vyvine za půl hodiny?
[460 W; 828 kJ]

Jaký odpor musí mít topné tělísko, aby mělo ztrátový výkon 30 W při napájecím napětí 24 V? Jaký proud jím poteče?
[19,2 Ω; 1,25 A]

Úbytek napětí na vedení, účinnost

Zadání

Jaký bude úbytek napětí na napájecím vedení o celkovém odporu 2,5 Ω, když jím protéká proud 4 A?
[10 V]

Na konci měděného vedení o průřezu 4 mm2 ve vzdálenosti 200 m od zdroje je připojena topná pec, která vyžaduje napětí 120 V a proud 5 A. Jaké napětí musí mít zdroj na začátku vedení?
[128,9 V]

Jaké napětí bude na konci vedení, pokud na jeho začátku je tvrdý zdroj o napětí 12 V, vedením protéká proud 20 mA, vzdálenost ke konci vedení je 2 km a vodiče jsou měděné o průřezu 0,2 mm2? Jaká je účinnost přenosu v %?
[4,88 V; 40,67 %]

Příkon elektromotoru je 120 kW a jeho výkon 96 kW. Jaká je jeho účinnost?
[80 %]

Na topném tělese se za 45 minut odebralo teplo 22,82 kJ. Jakou má topení tímto tělesem účinnost, když je připojeno na napětí 48 V a odpor tělesa je 240 Ω?
[88 %]

Generátor s účinností 90 % vyrábí napětí 130 V. Je k němu připojena zátěž o odporu 2,6 Ω. Určete požadovaný výkon motoru, který má pohánět generátor.
[7,22 kW]

Motor s účinností 85 % pohání dynamo s účinností 80 %. Příkon motoru je 5,2 kW. Jaký bude výkon dynama?
[3,536 kW]