|
|
עמוד:144
העלות של הפעלת המכשיר פרופורציונית להספק שלו ולמשך זמן הפעלתו . מן ההספק של המכשיר ומידיעת המחיר לקוט"ש , אפשר לחשב את עלות הפעלת המכשיר ליחידת זמן . ב . ההספק קשור בביצועים של המכשיר . הספק של תנור חימום , למשל , קובע את כמות החום שהתנור מספק בכל שנייה , והספק של רמקולים במערכת סטריאופונית קובע את עוצמת המוסיקה ( או הרעש , תלוי בטעמך ) ואת מידת העונג ( או הסבל ) שאפשר להפיק מהמכשיר . לסעיף ב' יש להוסיף הסתייגות חשובה : יש הבדל בין ההספק שמכשיר חשמלי צורך , לבין ההספק שהוא מפיק בתחום האנרגיה שבו אנו מעוניינים . היחס בין השניים נקרא נצילות נסביר זאת בעזרת דוגמא . אם מנוע חשמלי , שצורך 30 וט , הופך 21 וט לאנרגיה מכנית ו 9 וט לחום , הנצילות שלו היא 0 . 7 או . ( 21 / 30 ) 70 % הביצוע של מכשיר תלוי אפוא לא רק בהספק שלו , אלא גם בנצילותו . לדוגמא , נורת להט פולטת כ 20 % מהאנרגיה שהיא צורכת כאור נראה ( השאר נפלט בעיקר כאור אינפרה אדום . ( לכן , הנצילות שלה היא . 20 % הנצילות של נורה פלורסנטית , לעומת זאת , היא כ . 70 % לכן נורה פלורסנטית של 40 וט פולטת יותר אור מנורת להט של 100 וט , למרות שההספק שלה נמוך יותר . לבסוף נעיר כי משוואות , ( 5 . 3 ) - ( 5 . 1 ) שפותחו עבור זרם ישר , נכונות גם עבור זרם חילופין , המשתנה באופן מחזורי עם הזמן . זרם חילופין הוא הזרם שמספקת לנו רשת החשמל . במשוואות ( 5 . 3 ) - ( 5 . 1 ) יש להציב במקום P את ההספק הממוצע על פני מחזור שלם של הזרם ( שמשתנה 50 או 60 פעם בשנייה , ( ואילו / ו ' ' הם ערכים ממוצעים של הזרם והמתח , המתקבלים בעזרת מיצוע בדרך מסוימת על פני מחזור שלם . את המשמעות נבין ביחידה הבאה . מכל מקום , נציין כי המתח הפעיל של רשת החשמל בארץ הוא 220 וולט . לכן כאשר רשום על מכשיר חשמלי הפועל במתח הרשת ( kW = 1 O W ) l . lkW הזרם דרכו יתקבל , בעזרת הקשר I = P / V = l . lx 10 3 / 220 = 5 A : P = IV העובדה שהגדלים 5 An 220 V מתייחסים לערכים ממוצעים אינה משנה את החישוב , ונוכל להתייחס אליהם כפי שאנו מתייחסים למתח ולזרם ישר . שאלה 5 . 2 א . לכמה ג'אול שווה 1 קילו וט שעה ?( lkWh ) ב . המחיר של קילו וט שעה חשמל הוא כ 30 אג . ' כמה עולה לחמם ליטר מים , מ 25 ° 0 ל ל , 100 ° ( בעזרת כיריים חשמליים , בהנחה שהנצילות היא 70 % ( כלומר , 30 % מהחום מתפזרים לסביבה . ( ג . הכיריים מחוברים למתח הרשת 220 ) וולט ) וצורכים 700 וט . מהו הזרם דרכם ? כמה זמן דרוש כדי לחמם את המים באופן שתואר בסעיף ב ? ' שאלה 5 . 3 נורה צורכת 100 וט כשהיא מחוברת במתח של 200 וולט . א . מהו הזרם דרכה ? ב . מהי התנגדותה ? שאלה 5 . 4 מנוע הפועל במתח של 220 וולט צורך זרם של 3 אמפר . א . מהי נצילות המנוע , אם נתון כי נוצר בו חום בקצב של 50 ג'אול בכל שנייה . ב . מהי התנגדות המנוע ? בשאלות 5 . 4 ו , 5 . 5 התעלם מהשפעת החיכוך על פעולת המנוע .
|
|