Fysik
Resistansen (Kobberledning),Vejen til Fysik AB1, Opgave 174, Side 233, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)
Opgave 174
Pæren i cykels baglygte er påtrykt (3W,6V). Den ledning, der går ned til baglygten, er af kobber.
Den er 2 m lang og har en diameter på 0,25 mm.
a. Hvad er strømstyrken gennem pæren, når spændigsforskellen over den er 6 V ?
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I den vedhæftede fil ses opgave 174, spørgsmål, facitliste .
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Spænding: U = 6 V
Effekt: 3 W
Længden af kobbertråden l0 = 2 m
Diameter af kobbertråden er: 0,25 mm
Strømstyrken: I = A
Bruger formlen U = P / I ( side 201) OHMS LOV
6 V = 3 W / I
I = 6 V / 3 I = 0,5 A
Det samme som faciltlisten side 286
b. Hvor stor er resistansen i pæren ?
Bruger formlen side 201 og side 202
P = U • I Indsættes i P = R • I • I
Eller P = R • I2
R = P / l2 = 3 W / ( 0,5 A ) 2 = 0,50 A
Det samme som facitlisten 286
c. Hvor stor er resistansen i ledningen
Mit forsøg
Hvis jeg bruger formlen (se vedhæftede fil)
l l 2 • 106 2 • 106
R = P • --------- = P • --------------- = --------------------------..-- = ------------------------------ = 40743665 ohm
A (π / 4 ) • d2 π / 4 • (0,25 mm )2 π / 4 • (0,25 mm )2
Jeg er klar over at mit facit er forkert
I facitlisten 286 er svaret på spørgsmål 0,039 ohm
Mit spørgsmål er, hvad gør jeg forkert ?
Af en eller anden grund er det ikke muligt at vedhæfte filen jeg beklager
På forhånd tak
Svar #3
13. juni 2023 af Eksperimentalfysikeren
R= P / l2 = 3 W / ( 0,5 A ) 2 =
0,50 A
Det kan ikke være Ampere. Det er W/A2 = Ω og 3/0,52 = 3*22 = 12.
Du kunne også hav brugt R = U/I = 6V/0,5A.
c) Du skriver et P i formlen. Det skulle gerne være ρ (rho). Du har ikke angivet nogen værdi for rho.
Til svaret #2 og #3 fra Eksperimentalfysikeren vil jeg først sige tak for at du har ville prøve at besvare mit spørgsmål, men jeg forstår ikke dit svar.
Det har af en eller anden grund ikke været muligt at vedlægge en fil.
Men i VEJEN TIL FYSIK AB1 opgave 174 side 233 a. b.c.d og facit side 286 til spørgsmål a.b. c.d.
a. Hvad er strømstyrken gennem pæren, når spændigsforskellen over den er 6 V ?
a. 0,50 A
I facitlisten side står 286 der 0,50 A
b. Hvor stor er resistansen i pæren ?
Bruger formlen side 201 og side 202
P = U • I Indsættes i P = R • I • I
Eller P = R • I2
R = P / l2 = 3 W / ( 0,5 A ) 2 = 0,50 A
Der skal ikke stå 0,50 A ,
men der skal stå R = P / l2 = 3 W / ( 0,5 A ) 2 = 3 / 0,25 = 12 ohm
(Jeg håber det er rigtigt)
Det må være en fejl hos mig
For i facitlisten side 286 står der 12 ohm.
Mit spørgsmål er, hvad gør jeg forkert i min beregning i mit svar på spørgsmål c. Hvor stor er resistensen i ledningen, jeg godt er klar over at min beregning er forkert, da facit på c. ifølge facitlisten side 286 er 0,039 ohm ?
Er der nogen der kan vise hvordan men beregner, hvor stor er resistensen i ledningen, for den beregning kan jeg ikke finde ud af, og jeg har brugt mange timer på at løse den opgave uden held ?
På forhånd tak
Svar #5
13. juni 2023 af Eksperimentalfysikeren
Du skal starte med at slå resistiviteten, ρ, også kaldet den specifikke modstan, for kobber op. Læg mærke til enhederne. I SI-enheder har resistiviteten enheden Ωm, men tidligere benyttede man enheden Ωmm2/m.
R = ρ*l/A, hvor l er længden af ledningen og A er tværsnitsarealet.
Prøv at slå ρ op og gang den på dit resultat.
Opgave 174
P (materialekonstanten som er metallets resistivitet og tråden er af kobber, se den vedhæftede fil) = 0,0155
l er trådens længde = 2 m
Tråden har en diameter d = 0,25 mm
A er trådens tværsnitsareal så A = ( π/ 4 ) • d)2 = ( π / 4 ) • ( 0,25 mm )2 =0,04908
c. R = ρ*l/A = p • l / π/4 • d2 = 0,0155 • 2 • 106 mm / (π / 4) • (0,25 mm)2 = 31000 / 0,04908 = 631 ohm
Det her resultat giver ingen mening da i facitlisten er resistansen i ledningen 0,039 ohm.
Så mit spørgsmål er hvad gør jeg forkert og er der nogle der kan vise man beregner trådens resistans, for jeg kommer ingen vegne ?
På forhånd tak
ringstedLC har tidligere svaret på spørgsmålet "Strømstyrke, Vejen til Fysik AB1, Vejen til Fysik AB1, Opgave 141, Side 230, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)" i kategorien "Fysik"
Er det muligt at ringstedLC har tid til at vise hvordan man beregner resistansen i ledningen, for uanset hvordan jeg prøver at beregne den resistans mislykkedes det.
c. Hvor stor er resistansen i ledningen ?
På forhånd tak
Svar #11
15. juni 2023 af ca10
Svar #10
Tak for svaret ringstedLc
Jeg går dit svar i gennem og sammenligner den med hvor jeg lavde fejl i min løsning af spørgsmål c.
Svar #12
15. juni 2023 af ca10
I mit svar #7 - Citér
I går kl. 11:31 af ca10
Opgave 174
P (materialekonstanten som er metallets resistivitet og tråden er af kobber, se den vedhæftede fil) = 0,0155
l er trådens længde = 2 m
Tråden har en diameter d = 0,25 mm
A er trådens tværsnitsareal så A = ( π/ 4 ) • d)2 = ( π / 4 ) • ( 0,25 mm )2 =0,04908
c. R = ρ*l/A = p • l / π/4 • d2 = 0,0155 • 2 • 106 mm / (π / 4) • (0,25 mm)2 = 31000 / 0,04908 = 631 ohm
og sammenligner med.svar # 10 ringstedL.C, kan jeg se at jeg mangler at potenser 10-6 m og 10-3 for at komme frem til samme resultat. som dit.
0,0155 • 10-6 Ω m • ( 4 • 2 • 106 ) / ( π • 0,252 m) = 0,63152 ≈ 0,632 Ω
Så der er fejl i facitlisten. .
Jeg har brugt TI-84 Plus (Texa Instruments) til at foretage beregningen på samme måde som jeg forestiller forfatterne har gjort:
l l 2 • 106
R = P • ----- = P • ------------------- = 0,0155 • 10(-6) • ----------------------------- = 0,03947 Ω ≈ 0,039 ohm
A ( π / 4 ) • d2 ( π • 0,25 • 10-3 )2
Det må være den måde forfatterne har beregnet hvor stor resistansen er i ledningen.
d. Hvor mange procent af dynamoens energi går tabt i ledningen ?
I facitlisten står der 0,2 %. Jeg ved ikke hvordan forfatterne har foretaget den beregning.
Mit spørgsmål er hvordan beregner man hvor mange procent af dynamoens energi går tabt i ledningen ?
På forhånd tak
Svar #15
16. juni 2023 af ca10
Jeg prøver at bruge Svar #13 af ringstedLC til at beregne, hvor mange procent af dynamoens energi går tabt i ledningen
Jeg har brugt Svar #10
Resistansen R = 0,632 Ω
P = 0,632 Ω • ( 0,5 )2 = 0,158
tab
P = P + P = R • ( 0,5 )2 + 3 W = 0,632 • ( 0,5 )2 + 3W = 3,158
dyn tab pære
0,158
P = ---------------- • 100 % = 5,0 %
tab, % 3,158
Det betyder at 5,0 % af energien går tabt i ledningen.
Spørgsmålet er om min beregning er rigtig, for i facitlisten er svaret 0,2 %, men der var fejl i facitlistens svar c. som var 0,039 ohm ?
Det er jo helt forskellige tab målt i procent min beregning 5,0 % og facitlistens svar 0,2 %.
Er det muligt at ringstedLC har tid til at vise hvordan man beregner hvor mange procent af dynamoens energi der går tabt i ledningen ?
På forhånd tak
Svar #16
16. juni 2023 af ringstedLC
Lav den samme beregning med facitlistens modstand og se at tabet bliver væsentligt mindre end 5%, dog ikke helt 0.2%
Svar #17
16. juni 2023 af Eksperimentalfysikeren
Den måde, du har skrevet formlerne på, er lidt besværlige at læse. Øverst i skrivefeltet er der en "knap" med er "fx" på. Den starter en formeleditor, du kan bruge til at skrive formlerne med. Man kan klikke på symboer for et man gerne vil skrive, eller man kan skrive koder i inputfeltet. F.eks. findes der et symbol for brøk. når man klikker på der fremkommer der en tekst af formen
\frac{}{}
Man tilføjer så tælleren og nævneren:
\frac{t}{n}
hvorved der kommer til at stå
i editorens nederste felt. Når man trykker OK, kommer man tilbage til det normale tekstvindue med brøken indsat.
Prøv det.
Svar #19
19. juni 2023 af ca10
d) Hvor mange procent af dynamoens energi går tabt i ledningen ?
Jeg anvender facitlistens svar på spørgsmål c om hvor stor er resistansen i ledningen ?
R = 0,039 ohm som indsættes
P = 0,0,039 Ω • ( 0,5 )2 = 0,00945
tab
P = P + P = R • ( 0,5 )2 + 3 W = 0,039 • ( 0,5 )2 + 3W = 3,00975
dyn tab ledningen
0,00945
P = ---------------- • 100 % = 0,3239 % ≈ 0,3 %
3,00975
Skriv et svar til: Resistansen (Kobberledning),Vejen til Fysik AB1, Opgave 174, Side 233, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.