درس: تبدُّد الطاقة في الموصِّلات

ما أقصى جهد كهربي يمكن توصيله بشكل آمن بمقاومة مقدارها 15 kΩ وأقصى قدرة داخلة يمكنها استيعابها تساوي 10 W؟

بطارية قوتها الدافعة الكهربية (ق.د.ك.) تساوي ٢٤٫٠٠ فولت، تولِّد تيارًا مستمرًّا شدته ٢٫٠٠ مللي أمبير لأحد الأجهزة.

ما مقدار الشغل الذي تبذله البطارية خلال ١٨٠ ثانية؟

تُنقل الطاقة الكهربية من محطة توليد تقع على بُعد m من المدينة عن طريق أسلاك نحاسية مساحة مقطعها 42.40 mm²، ومقاومتها النوعية Ω⋅m. تُنقل الطاقة بواسطة تيار شدته 100.0 A. ما مقدار القدرة المفقودة أثناء نقل الطاقة؟

فرق الجهد بين طرفَي مقاومة مقدارها 0.010 kΩ يساوي 4.00 V. ما مقدار القدرة المفقودة في المقاومة؟

تُختبَر مولِّدات الطاقة الكهربية أحيانًا عن طريق إمداد بِرميل كبير من الماء بتيار كهربي. يُمكِن استخدام طريقة مُماثِلة لاختبار كمية الحرارة الناتجة عن مقاومة كهربية. وُصِّلت مقاومة مقدارها 20 Ω ببطارية جهدها الطرفي 12.0 volts. كان طرفا المقاومة الكهربية مُقاوِمَين للماء، والمقاومة موضوعة في حمام ماء يحتوي على 3.0 kg من ماء درجة حرارته 25 ℃. وُصِّل تيار بالمقاومة لمدة 1‎ ‎800 seconds. بافتراض أن كلَّ الطاقة الكهربية المفقودة في المقاومة تُسخِّن الماء، أوجد درجة الحرارة النهائية للماء. استخدِم القيمة J/kg⋅℃ للسعة الحرارية النوعية للماء، وافترِض أن التغيُّر في درجة حرارة الماء يُسبِّب تغيُّرًا مُهمَلًا في قيمة المقاومة.

مصباح ضوء متوهج قدرته 75 وات يُنتج ضوءًا فيضه الضوئي 900 ليومن. افترض أن سعر الكهرباء $0.22 لكل كيلووات.ساعة، ما التكلفة السنوية في حالة إضاءة المصباح لمدة 8 hours في اليوم؟

دائرة القصر في جهاز جهده 160 V تكون في فتيل مقاومته 0.700 Ω. احسب ارتفاع درجة حرارة 5.00 g من المادة حول الفتيل. افترض أن متوسط السعة الحرارية النوعية للمادة 0.300 cal/g⋅℃، وأن دائرة القصر تستمر لمدة 0.0700 s قبل أن يفصل القاطع الدائرة.