مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیممثال 2 ـ 14یک المپ رشته ای ،100W یک بخاری برقی ،2000W یک دستگاه پخش صوت،200W و یک سشوار (موخشک کن) 2200W مطابق شکل به پریزهای یک مدارسیم کشی خانگی 220V وصل شده است.الف) فیوز قطعه ای حفاظتی در مسیر سیم کشی های الکتریکی است که وقتی جریانالکتریکی بخواهد از حد مجاز بیشتر شود، جریان را قطع می‌کند. اگر فیوز شکل،15A باشد، یعنی حداکثر بتواند جریان 15A را تحمل کند، آیا فیوز خواهد پرید؟ب) نشان دهید توان الکتریکی مصرفی مقاومت معادل برابر با مجموع توان هایالکتریکی مصرفی در هریک از آنهاست.پاسخ: الف) همان طور که در شکل می‌بینیم در سیم کشی منازل ٔ همه مصرف کننده هابه طور موازی متصل می‌شوند. بنابراین، جریان کل عبوری از فیوز برابر با مجموعجریان های عبوری از هریک از مصرف کننده هاست. با استفاده از ٔ رابطه I = P / Vجریان عبوری از هریک از این چهار مصرف کننده را به دست می‌آوریم. بنابراین، به فیوزترتیب داریم:A 455 / 0 V W = 220 100 المپ V = P المپ I = A 09 / 9 W = 2000 بخاری = P بخاری I =V 220 VA 909 / 0 V W = 200 پخش = P پخش I = A 0 / 10 W = 2200 سشوار = P سشوار I =220 V V 220 Vبنابراین، جریان کل عبوری از فیوز برابر است با: سشوار + I پخش + I بخاری + I المپ = I کل = I فیوز IA A = 20/5 A+10/0 A+0/909 A+9/09 = 0/455چون فیوز 15A است. بنابراین، فیوز نشان داده شده در شکل، خواهد پرید. در اغلب منازل چند مدار سیم کشی جداگانهداریم که هریک فیوز مربوط به خود را دارد. برای اینکه بتوانیم به طور هم زمان از چند ٔ وسیله برقی استفاده کنیم، باید وسایلبرقی را به طور هم زمان به یک مدار وصل نکنیم و مدارهای دیگر را نیز به کار گیریم.ب) دیدیم که ٔ همه مصرف کننده ها به طور موازی متصل می‌شوند. بنابراین، مقاومت معادل مصرف کننده های شکل از ٔ رابطه 13ــ2به دست می‌آید. بنابراین، برای ٔ محاسبه مقاومت الزم است مقاومت هریک از وسیله ها را به طور جداگانه محاسبه کنیم. مقاومتهر مصرف کننده با استفاده از ٔ رابطه P = V R 2 به دست می‌آید. بنابراین، به ترتیب داریم:Ω 484 2 = V(220) 2 = V = المپ R Ω 2 / 24 2 V(= 220) 2 = V بخاری = R100 W المپ 2000 W P بخاری PΩ 242 2 = V(220) 2 = V = پخش R Ω 0 / 22 2 V(= 220) 2 = V سشوار = R200 W پخش 2200 W P سشوار P75