Fysik

Hjælp til to fysik opgaver.

13. november 2010 af Anegrethe (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej, håber på at få noget hjælp til nedenstående opgaver.

Opgave 1:

En solcelle er en spændingskilde, der omsætter den tilførte strålingsenergi til nyttig elektrisk energi. For en solcelle er sammenhængen mellem spændingsfaldet U over solcellen og strømstyrken I gennem den givet ved:
I=α-β⋅(e^(γ⋅U)-1)
Solcellen benyttes ved en belysning, hvor α=0,180 A,=1,47 nA og γ=40 V^(-1). Når solcellen forbindes til en resistor, er spændingsfaldet over solcellen 0,45 V.
 

a) Beregn resistorens resistans.
 

Solcellen har arealet 16,8⋅?10?^(-3) m^2. Intensiteten af sollyset er 870 W/m^2.
 

b) Beregn solcellens nyttevirkning.
 

Resistoren i kredsløbet udskiftes med en resistor med variabel resistans. Den nyttiggjorte effekt fra solcellen ved den givne belysning afhænger af resistansen af den variable resistor i kredsløbet.
 

c) Beregn den største effekt fra solcellen ved den givne belysning. Hvor stor en resistorens resistans i denne situation.
 

Opgave 2:

I et eksperiment undersøges, hvor lang tid det varer, før en konstantantråd brænder over. Konstanttråden har resistansen 0,30 Ω og anbringes mellem punkterne X og Y i det viste kredsløb. Spændingsfaldet over spændingskilden i kredsløbet er 100 V i hele forsøget. Man kan regulere strømstyrken i kredsløbet ved at ændre på resistansen R af den variable resistor.
 

a) Beregn størrelsen af resistansen R, når strømstyrken i kredsløbet er 3,00 A.
Der sendes nu en strøm med strømstyrken 6,0 A gennem konstantantråden, som til at begynde med har temperaturen 20 ?. Konstantantråden brænder over i det øjeblik, dens temperatur når smeltepunktet.
 

b) Beregn, hvor lang tid der går, inden konstantantråden brænder over. Gør herunder rede for de relevante antagelser.
Opstillingen (s. 19 i opgavebogen), benyttes til at måle, hvor længe det varer, før konstantantråden brænder over ved forskellige strømstyrker. Når kontakten sluttes, starter et ur, og det standser igen, når trådstykket er brændt over.
Nedestående graf viser resultaterne fra en forsøgsrække, hvor der måles på trådstykker magen til det overfor nævnte. I2 er afbildet som funktion af 1/t, hvor I er strømstyrken i et bestemt forsøg, og t er den tid, som uret målte.
 

c) Tegn en graf, der viser, hvordan sammenhængen mellem I2 og 1/t ville være, hvis der ikke afgives varme til omgivelserne. Beregn den effekt, hvormed der afgives varme til omgivelserne, når tråden er opvarmet til smeltepunktet.
 

tak på forhånd.


Brugbart svar (0)

Svar #1
13. november 2010 af dikkelmikkel (Slettet)

Nummer 1 a)

Ohms lov siger U = RI, hvor R er resistans og U spændingsfald. I er strømstyrke

Du kender U, og du kender I

b)

Du kender U og I fra a), Nu bruger du at P = UI , hvor p er effekt målt i W

c)

U = RI  => UI=RI2 =>   P=RI2

Nummer 2:

Her skal du bruge kalorimeterligninger, E = mCΔT  og ohms lov igen: U = RI


Skriv et svar til: Hjælp til to fysik opgaver.

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.