.5 ELEKTISK ABEID OG ELEKTISK EFFEKT 1.5 ELEKTISK ABEID OG ELEKTISK EFFEKT ABEID Ved å kombinere idligere kjene formler som..1,.1.1,.3.1 får vi en formel for arbeid som er prakisk å bruke i elekro: Formlene W=Q. U..1, Q=I..1.1 og U=I..3.1 gir oss formelen for elekrisk arbeid: W U I.5.1 W U I arbeid (J) spenning (V) srøm (A) iden (s) EFFEKT Effek er definer som arbeid pr idsenhe. W U I iden - er i eller og nevner og kan derfor srykes mo herandre og gi formelen: U I.5. elekrisk effek (W) (wa)
.5 ELEKTISK ABEID OG ELEKTISK EFFEKT Kombinerer vi formlene =U. I og U=I. får vi o andre formler for effek: formlene U I og I U gir U U U U.5.3 eller formelen U I og U I gir I I I I.5.4 VIKNINGSGAD Virkningsgraden er e forholdsall mellom ilfør effek og avgi effek il f.eks en moor, generaor eller ransformaor. Effeken som blir bore i moor eller en generaor er jernap, kopperap, lufgapsap og friksjonsap mens i en ransformaor som ikke har noe lufgap og bevegelige deler er apene jernap og kopperap. M a a.5.5 a virkningsgrad ilfør effek (W) avgi effek (W) NB! åsemple effek eller merke effek er allid avgi effek.
.5 ELEKTISK ABEID OG ELEKTISK EFFEKT 3 Effekap a.5.6 Fe Cu o Frik.5.7 Formel.5.7 gjelder bare for moorer og generaorer. Fe Cu o Frik Effekap (W) Jernap (W) Kopperap (W) Lufgapsap (W) Friksjonsap (W) Jernap Fe besår av hysereseap og virvelsrømsap som oppsår i jerne il en elekrisk moor, generaor eller ransformaor. Jernape blir omdanne il varme. (Se kapiel 5. for mer eori vedr. jernap, hysereseap og virvelsrømsap.) Kopperap Cu er ape som oppsår pga resisivie i vindingene il en elekrisk moor, generaor eller ransformaor. Tape omsees il varme. Lufgapsap o er ape som oppsår i mellomromme mellom saor og roor i en elekrisk moor eller generaor. Tape omsees il varme. Friksjonsape Frik er ape som oppsår pga reghe i kulelager i en elekrisk moor eller generaor. Tape omsees il varme.
.5 ELEKTISK ABEID OG ELEKTISK EFFEKT 4 Eksempel.5.1 En likesrømmoor har en resisans på 44 og rekker 5 A fra nee. Mooren har en virkningsgrad på 0,85. a) Finn den elekriske effeken mooren rekker fra nee. b) Hvilke elekrisk arbeid ufører mooren når srømmen på 5 A flyer i 1 ime, 10 minuer og 40 sekunder? c) Hvilken mekanisk effek avgir mooren på akslingen? d) Finn moorens effekap. Løsning: a) Tilfør elekrisk effek: I ( 5A ) 44 1100 W b) Tilfør elekrisk arbeid: W 1100W ( 1 60 60 10 60 40) s 4664000J 4, 66MJ c) For å finne avgi mekanisk effek må en mulipliserer med på begge sider av likhesegne: a 1100W 0, 85 935W a d) Moorens effekap: 1100W 935W 165 W a
.5 ELEKTISK ABEID OG ELEKTISK EFFEKT 5 OGAVE.5.1 I en kres går de 5 A i en ime og spenningen er 30 V. Hvilke arbeid blir ufør?.5. Hvilken effek blir uvikle i en kres med verdiene 30 V og 1 A?.5.3 En resisans på 5 har påryk en spenning på 110 V. a) Hvilken effek blir uvikle i kresen? b) Hva blir arbeide som resisansen uvikler i 5 minuer? c) egn u arbeide som uvikles i 1 ime og 30 minuer..5.4 I en kres går de en srøm på 5 A gjennom en resisans på 70. a) Finn effeken resisansen uvikler i kw. b) Hvilke arbeid blir ufør på 70 minuer i kj?.5.5 Gjennom en leder flyer de en ladning på 500 C i 15 sekunder. Til lederen er de ilkople en resisans på 5. Finn effeken som uvikles i resisansen og arbeide som blir ufør..5.6 En likesrømmoor har en påsemple effek på 1,5 kw, en virkningsgrad på 0,85 og er ilkople en spenningskilde på 100 V. a) Hvilken effek rekker mooren fra nee? b) Mooren er i drif en hel arbeidsdag (8 imer), hvor mange MJ uvikles på en dag som elekrisk arbeid og mekanisk arbeid.
.5 ELEKTISK ABEID OG ELEKTISK EFFEKT 6.5.7 En vannurbin med virkningsgrad 0,75 driver en likesrøms-generaor med virkningsgrad 0,9. Vanne som driver urbinen uvikler maksimal 10 kw og generaoren har en spenning på 1000 V. a) Hvilken effek kan generaoren gi u på nee? b) Hvor sor arbeid ufører generaoren på nee og urbinen il akslingen på e døgn?.5.8 En 00 liers varmvannsank med virkningsgrad =0,87 er ilkople 30 V. For å varme opp 1 lier vann 1 o C rengs de 4,19 kj. a) Hvilken effek rengs for å varme opp anken fra 0 il 90 o C på 4 imer? b) Hvilke arbeid uvikler varmvannsanken? c) Hva koser de å varme opp anken når kwh prisen er 47 øre?