256. Moc wydzielana w urządzeniu elektrycznym

Prąd elektryczny

Obwód elektryczny to układ zawierający źródło napięcia, przewodniki i odbiornik.

Podczas przepływu prądu elektrycznego w obwodzie zachodzą przemiany energetyczne w obwodzie elektrycznym.

Prawo Ohma dla części obwodu.
Łączenie równoległe odbiorników elektrycznych (oporników).
Moc prądu płynącego w obwodzie.
Moc wydzielana w urządzeniu elektrycznym

Zadanie

Dwie identyczne żarówki (o takiej samej mocy dla takiego samego napięcia zasilającego U) połączono równolegle.

Układ żarówek zasilono napięciem U.

Każda z żarówek świeci z mocą równą mocy nominalnej.

Cały układ świeci podwójną mocą nominalną jednej żarówki.

Uzasadnić powyższe stwierdzenia.

Najpierw pewna anegdota – a właściwie przypadek, tzw. case.

W pewnej pracowni informatycznej od pewnego czasu zaczęły samoistnie restartować komputery.

Co spowodowało tę niecodzienną przygodę?
Okazało się, że komputerom było za gorąco.
Owszem, wszystkie miały sprawne wentylatory. Ponadto w pomieszczeniu działała wentylacja.

Co więc było przyczyną bezpośrednią?
Po dokładnych oględzinach opiekun sali doszedł do wniosku, że wentylatory musiały mieszać coraz gorętsze powietrze.

Dlaczego?
Komputery (jednostki centralne) umieszczone były w stołach ustawionych przy ścianach i stosunkowo szczelnie zabudowane. Wentylatory mogły tylko mieszać coraz cieplejsze powietrze.

Obudowy wykonane z płyt MDF są świetnym izolatorem cieplnym. Zatrzymywały więc przepływ ciepła i same się grzały.

Co to ma wspólnego z fizyką?
Co to ma wspólnego z dynamiką?
Co to ma wspólnego z kinematyką ruchu prostoliniowego?

Przecież o tym jak umieścić komputery każdy informatyk wie!
Tyle, że opisana historyjka nie jest zmyślona. To fakt przedstawiony przez jednego z użytkowników tej pracowni.

Badanie zestawu komputerowego za pomocą zmysłów (bez myślenia o przekazywanych treściach) przez przeciętnego człowieka wykażą, że komputer to maszyna, która:
– wydziela światło;
– wydziela ciepło;
– wydziela dźwięk.

Skąd się to bierze i jakie są tych zjawisk skutki?
I tu kryje sie nie tylko potoczna wiedza informatyczna ale też i fizyka.

Obliczymy oporność układu żarówek połączonych równolegle

Dalej obliczymy moc układu żarówek połączonych równolegle

Teraz widać dlaczego żarówki w żyrandolu świecą niezależnie - są połączone równolegle. W konsekwencji, gdy jedna się "spali" pozostałe mogą świecić dalej.

256.5-2008.03.28

---

kontakt