6. Energia az elektromos áramkörben

1. (141/1)

Az autó akkumulátorát általában az autó generátora (váltóáramú generátor) tölti fel, amikor a motor működik. A generátor az autó motorjának mechanikai energiáját alakítja át elektromos energiává. Ez az energia hajtja az akkumulátortöltési folyamatot, valamint az autó egyéb elektromos rendszereit, például a világítást, klímát vagy infotainment rendszereket.

Ha az autó nincs használatban, az akkumulátor külső töltőkészülékkel is feltölthető. Az ilyen töltők a háztartási elektromos hálózatból (230 V) származó váltakozó áramot alakítják át az akkumulátor töltéséhez szükséges egyenárammá.

2. (141/2)

Az okostelefon töltőjének feszültsége általában 5 V, de gyorstöltés esetén akár 9 V vagy 12 V is lehet. A töltőáram erőssége típustól függően 1 A és 3 A között változhat.

Töltési időtartam mérése:

1. Csatlakoztasd a töltőt a telefonhoz, és jegyezd fel, mikor kezded a töltést.

2. Várd meg, amíg a telefon teljesen feltöltődik, és jegyezd fel az időtartamot.

Töltés költségének kiszámítása:

A költség kiszámításához az alábbi képletet használhatod:

1. Teljesítmény (W): Például, ha a töltő feszültsége 5 V, és az áramerősség 2 A, akkor:

2. Idő (óra): Ha a töltési idő például 2 óra, akkor ezt használd a számításhoz.

3. Áramdíj (Ft/kWh): Nézd meg az aktuális áramdíjat a szolgáltatódnál, például 40 Ft/kWh.

4. Számítás:

5. Például:

Eredmény: A töltés költsége nagyon alacsony, általában néhány forint.

3. (141/3)

Ezek az eszközök különféle módokon működhetnek energiatakarékosabban az üzemmód aktiválása során. Íme néhány főbb módszer:

1. Kijelző fényerejének csökkentése: Az energiatakarékos üzemmód automatikusan alacsonyabb fényerőt állít be a képernyőn, így jelentősen kevesebb energiát fogyaszt.
2. Alkalmazások háttérbeli aktivitásának korlátozása: A nem létfontosságú alkalmazások frissítéseit és háttértevékenységeit korlátozza, például e-mail szinkronizálást vagy push értesítéseket.
3. Wi-Fi, Bluetooth és mobiladat használatának csökkentése: Az energiatakarékos üzemmód csökkentheti vagy időszakosan kikapcsolhatja a vezeték nélküli kapcsolatokat.
4. CPU teljesítményének korlátozása: Az eszköz processzora alacsonyabb teljesítményre vált, így kevesebb energiát fogyaszt, de közben elegendő sebességet nyújt az alapvető feladatokhoz.
5. Hosszabb inaktivitási idő: Az automatikus kijelző kikapcsolás vagy alvó mód gyorsabb aktiválása, ha az eszközt nem használod.
6. Helymeghatározás letiltása: A GPS és a helyadatok használata is jelentős energiafogyasztást okoz, amelyet az üzemmód kikapcsolhat.
7. Nagy energiaigényű funkciók leállítása: Például a háttérben futó videók és animációk letiltása, amelyek gyakran gyorsítják az akkumulátor lemerülését.
8. Alkalmazások optimalizálása: Az energiatakarékos üzemmód támogatja az energiahatékonyabb verziójú alkalmazások használatát, vagy prioritást ad az alacsonyabb energiaigényűeknek.

4. (142/4)

A vasaló teljesítményét általában a készülék címkéjén találhatod, például 1000 W vagy 1500 W. A számításokat az alábbi módon végezheted el:

Mennyi Joule-hő keletkezik 30 perc alatt?

Energia (Joule) képlete: Ahol:

• E: energia (J),
• P: teljesítmény (W),
• t: idő (s).

1. Átváltás:

• Idő: 30 perc=30⋅60=1800 s
• Például, ha a vasaló teljesítménye P=1500 W, akkor:

Eredmény: A vasalóban keletkezett energia 2700000 J.

Mennyibe kerül a félórás vasalás?

Költség képlete:

Ahol:

• P: teljesítmény (W),
• t: idő (óra),
• Áramdíj: Ft/kWh.

1. Átváltás:

• Idő:
• Például, ha ,
  és az áramdíj ,
• akkor:

Eredmény: A félórás vasalás költsége körülbelül 30 Ft.

5. (142/5)

a) A Királyrét és Kismaros között közlekedő napelemes vonat akkumulátorai 12 darab 12 V-os, 240 Ah kapacitású savas ólomakkumulátorok. Ezek az akkumulátorok biztosítják a szükséges energiát a motor működéséhez, és napelemekkel, valamint külső hálózatról is tölthetők2.

b) A vonat tetején található napelemek mérete 1650 x 995 mm, és összesen 6 darab 225 W teljesítményű monokristályos szilícium napelem van felszerelve. Ezek a napelemek biztosítják a vonat energiaellátásának egy részét.

c) A vonat motorjának maximális teljesítménye 11 kW, és aszinkron motorral működik

6. (142/6)

Egy átlagos fúrógép teljesítménye általában 500 W és 800 W között mozog, de lehet ennél nagyobb is, például 1000 W vagy több, ha professzionális gépről van szó2.

Elektromos energia fogyasztásának kiszámítása:

Az energiafogyasztás képlete: Ahol:

• E: energia (kWh),
• P: teljesítmény (kW),
• t: idő (óra).

1. Átváltás:

• Például, ha a fúrógép teljesítménye
• és az idő :

Költség kiszámítása:

A költség képlete: az áramdíj például 40 Ft/kWh:

Eredmény:

• Energiafogyasztás:
• Költség: körülbelül 48 Ft.

7. (143/7)

Mosogatógép:

• Fűtőelem: Az elektromos energia hővé alakul a víz melegítésére.
• Vízpumpa: Az elektromos energia mechanikai energiává alakul, hogy vizet mozgasson.
• Motor a forgókarhoz: Mechanikai energiává alakul az edények tisztításához szükséges vízsugár létrehozásához.
• Elektronika: Az elektromos energia működteti a vezérlőrendszert és a kijelzőt.

Vasaló:

• Fűtőelem: Az elektromos energia hővé alakul, hogy felmelegítse a vasaló talpát.
• Vezérlőegység: Az elektromos energia működteti a termosztátot és a hőmérséklet-szabályozót.

Fűnyíró:

• Motor: Az elektromos energia mechanikai energiává alakul, hogy forgassa a késeket.
• Elektronika: A vezérlőegységek működtetéséhez szükséges elektromos energia.

Okostelefon:

• Kijelző: Az elektromos energia fényenergiává alakul, hogy megjelenítse az információkat.
• Hangszórók: Az elektromos energia hangenergiává alakul, hogy hangot adjon.
• Processzor: Az elektromos energia számítástechnikai műveletek végrehajtására alakul.
• Akkumulátor: Az elektromos energia kémiai energiaként tárolódik.

Elemtöltő:

• Átalakító: Az elektromos energia egyenárammá alakul, hogy tölteni lehessen az akkumulátorokat.
• Akkumulátor: Az elektromos energia kémiai energiává alakul, hogy az akkumulátor tárolni tudja.

Vissza