Växelspänning

MrRandis skrev:

Tja! 

Har ett litet problem där jag inte lyckas få ihop den info jag får i en uppgift med vad jag ska göra? Lite skevt förklarat men ser inte vad som ges riktigt. 

Frågan lyder:

"En växelspänning u(V) över en resistor med resistansen 10ohm varierar med tiden "t"(sekunder) enligt ekvationen u=25,0×sin100pit.

a)bestäm spänningens effektivare

b)hur stor energi omsätts i resistorn under 1min?"

Jag har läst kapitlen designerade för denna fråga, magnetfält och induktion, och de byter betydelse för några beteckningar ett par gång och skriver ungefär "som vi redan vet så är  __  __" och ger ingen förklaring hur tankegången skall gå. Så det blir lite rörigt. Så jag skulle behöva lite hjälp på traven med vad jag är ute efter? En formel eller hur jag skall tyda ekvationen de ger mig? 

Tack för hjälpen.

Skall det stå effektivvärde?

Yes! Såklart! Effektivvärde! Skrev det på resande fot på mobilen. Auto-correct är drygt! 

Vet du vad som menas med effektivvärdet för en växelspänning?

Ja skulle vilja påstå det, att effektivvärde är ett medelvärde på den växelspänning man får ut. Men det stod ytterst lite om det specifikt i boken. 

Nja, medelvärdet av växelspänningen är ju 0, eller hur? För att få fram effekten behöver man integrera, men man kan istället räkna ut vilken area det är för en hel period och ersätta detta med ett värde  som ger en rektangel av samma area.  Detta är effektivvärdet - den likspänning som skulle ge samma effekt som växelspänningen ger. Det finns en enkel omräkningsfaktor mellan toppvärdet  och effektivvärdet.

Ok! Så om man ser det som en graf så är medelvärdet på y-axeln 0. Eller ja, AC alternating current/ växelspänning. Tror att jag förstår varför det är noll. Ska kolla lite mer på det och återkomma.

Men formeln då? Vad står lilla "u" för? Spänning trodde jag betecknades med stora "U"?

U är en konstant spänning, u en varierande. Det är likadant med  I och i för ström.

Hm! Ok. Såg det nyss i ett klipp på Youtube också. Jätte schyst om boken skulle kunna nämna det och inte bara skriva en massa bokstäver utan förklaring om vad de betyder. Men ok. Det jag också såg i klippet var att man integrerar... det har jag aldrig lärt mig. Går det att lösa detta utan att använda sig av det? 

För sinusformad växelspänning gäller

Toppvärdet = effektivvärdet*sqrt(2)

Sök på effektivvärde på wikipedia för mer info

MrRandis skrev:

Hm! Ok. Såg det nyss i ett klipp på Youtube också. Jätte schyst om boken skulle kunna nämna det och inte bara skriva en massa bokstäver utan förklaring om vad de betyder. Men ok. Det jag också såg i klippet var att man integrerar... det har jag aldrig lärt mig. Går det att lösa detta utan att använda sig av det? 

Förlåt Smaragdalena, nu läste jag ditt tidigare svar igen och såg att du redan skrivit att man kan behöva integrera. Men att man kan göra annorlunda! ;)

Ture skrev:

För sinusformad växelspänning gäller

Toppvärdet = effektivvärdet*sqrt(2)

Sök på effektivvärde på wikipedia för mer info

Läste lite, men har mycket kvar att förstå av det. 
Vad beytder sqrt(2)

Jag förstår verkligen ingenting av vad jag ska göra i den här uppgiften, trots frågorna. Jag känner inte igen något av detta från kapitlen jag läst. De finns säkert inbakat, eller jag antar det eftersom att "induktion" och "magnetfält" är det som jag skall läsa för detta uppdrag. Men jag har inte sett några exempel i boken där jag känner igen det som frågas här... Jag känner mig helt körd. 
Och trots era försök till hjälp känner jag inte att jag ens förstår grunden av vad jag skall göra... Läst igenom kapitlen 2 ggr, kollat på videos, och försökt läsa andra trådar och det som diskuteras där kan jag inte hänga med på då jag inte känner igen det från det jag läst boken? Vet inte ens vart jag ska börja leta info? Och det här är en "E" fråga...

Ska jag få en funktion av det som nämns i uppgiften och derivera något? Och integral har jag aldrig lärt mig?
Kan jag skriva, och hjälper det mig, infon som ett funktionsuttryck $u\left(t\right)=25,0\times \sin 100\pi t$?
Vad/vart ska jag börja liksom? förstår inte ens vad jag fått för information.

Läraren jag har gör nada förutom att rätta mina prov=ingen support för 5öre.

Hur mycket matte har du läst? Man lär sig om integraler i Ma3,  men man lär sig inte integrera trig.funktioner förrän i Ma4 om jag minns rätt.

Studerar du på distans?

sqrt2 betyder  $\sqrt2$. Toppvärdet är så mycket högre än effektivvärdet för en sinus-spänning. Om du delar  toppvärdet för spänningen med $\sqrt2$ får du effektivvärdet för spänningen. Effekten är som för likström, om du räknar med effektivvärdet. Kommer du vidare?

Jag håller på med matte 3c, samtidigt. Jag vet NU att det var en miss att ta Fysik 2 samtidigt som mattekursen jag behöver för att klara fysiken. Men det visste varken jag eller, tydligen inte, SYVen när vi byggde ihop upplägget. Fysiken har gått bra hittills, då jag förstått en del av uträkningarna till sist och iaf förstått uppgifterna. Mycket jobb, men jag gör det här på heltid.

Och ja, tyvärr distans. 

Jag tog en liten paus, ska börja nu igen. 
(Tack! sqrt2 borde jag ha kunnat gissa mig till)

Men du säger dela på topp-värdet. Om u i uppgiften betyder toppvärdet, och jag har ekvationen 25,0*sin100*pi*t, (ska jag se det som sin(100)*pi*t eller sin(100*pi*t)?), där t=tiden. Kan jag sätta t=1 och lösa ekvationen för att sedan dividera med sqrt2?=effektivvärdet.

Och sen för fråga 2... ja där får jag göra några tappra försök till med huvudet. 

Blir så frustrerad när jag inte får någon koppling till det jag läst i kapitlen. Det här är första gången jag känner mig helt lost då jag inte fått tillräckligt med guidning för att LÄRA mig hur jag ska lösa en sådan här uppgift. Det är känns mer som att jag redan ska kunna lösa det här med  eller utan bok?

Vi börjar med att ta fram effektivvärdet.

Toppvärdet är det största värde som funktionen kan ha. Vilket är toppvärdet till funktionen (inte ekvationen) u = 25,0*sin100*pi*t? Du kan se det genom att bara titta på funktionen, du behöver inte räkna.

Tack.
Skulle det vara 25,0? det är den ända "konstanten"

just det, 25 är toppvärdet dvs det högsta värdet spänningen har

Ok, sen skrev du Ture tidigare "Toppvärdet = effektivvärdet*sqrt(2)" och eftersom att jag letar effektivvärdet så tar jag toppvärdet/ sqrt(2) =effektivvärdet, som också Smaragdalena skrev tidigare. 
Och jag tror att jag förstått varför man tar roten ur två genom de videos jag tittat på. Något om att "göra det enklare" då man i en graf skulle behöva beräkna både de positiva värden och negativa värden, (över och under x-linjen). Kanske inte stämmer när jag försöker sätta ord på det. Men summa summarum så räknar man roten ur 2.

--> 25,0/(sqrt(2)) = 17,67766953. Och det kan jag väl avrunda till 17,7. Vad har det för enhet då? volt=V?

Sen har jag hittat på P=U*I någonstans. Det jag lärt mig tidigare är att U betyder spänning(V) och I är ström. Jag har ett ohm-värde i uppgiften =10, och spänning/resistans=ström --> U/R=I --> I=1,77

MrRandis skrev:

Ok, sen skrev du Ture tidigare "Toppvärdet = effektivvärdet*sqrt(2)" och eftersom att jag letar effektivvärdet så tar jag toppvärdet/ sqrt(2) =effektivvärdet, som också Smaragdalena skrev tidigare. 
Och jag tror att jag förstått varför man tar roten ur två genom de videos jag tittat på. Något om att "göra det enklare" då man i en graf skulle behöva beräkna både de positiva värden och negativa värden, (över och under x-linjen). Kanske inte stämmer när jag försöker sätta ord på det. Men summa summarum så räknar man roten ur 2.

--> 25,0/(sqrt(2)) = 17,67766953. Och det kan jag väl avrunda till 17,7. Vad har det för enhet då? volt=V?

Ja,  volt.

Sen har jag hittat på P=U*I någonstans. Det jag lärt mig tidigare är att U betyder spänning(V) och I är ström. Jag har ett ohm-värde i uppgiften =10, och spänning/resistans=ström --> U/R=I --> I=1,77

Om du letar lite till hittar du nog en formel som ger dig P som funktion av U och R, inte I. Fast det borde funka att sätta in ditt framräknade I i P = RI också. Läs  igenom frågan en gång till så att du svarar på rätt sak!

Ja det var ju det också, "hur stor energi omsätts i resistorn under 1min". Men 17,7V skulle vara det man söker i första frågan? 

Effektivvärde:17,7V

För den andra frågan, det är här ekvationen i uppgiften kommer in antar jag. 
Jag har hittat uttrycket $u=û \sin \omega t$. i boken nu och det liknar det jag fått i uppgiften (så visst fanns det något i boken...). 
Uppgiften sa: u=25,0*sin100*pi*t. Är den formeln något jag kan använda? Det som skiljer är ju "w*t" och "pi*t", ska titta lite mer i boken, hoppas att det är ok att jag skriver lite flödande(det blir ju en lång tråd). Är oerhört tacksam för hjälpen!

Ok så lite mer läsning i bok, Wikipedia, och trådar som jag nu förstår.

Jag har fått U=17,7V (eller 17,67766953V vilket jag kan behålla i Miniräknare när jag räknar vidare).

Som du sa så kom jag fram till: (tillslut)

P=U×I , U=R×I --> P=R×I×I eller R×I² -->U²/R P=U²/R och då jag har det exakta värdet för U kvar i miniräknaren matar jag in ^2 och dividerat med resistansen: U²/10=31,25, och eftersom det är effekt så är det 31,25W (joule per sekund).

Då de efterfrågar hur mycket energi som omsätts I resistorn... är det meningen att jag tar mitt nyfunna värde och multiplicerar med 60sekunder då? 

31,25×60=1870J eller 1,87KJ?

(P=U²/R såg jag på Wikipedia och I någon tråd här, hur blir R×I² till U²/R? Om det går att förklara. Jag testade att med miniräknaren dividera W med R och sqrt svaret som blev exakt det jag räknat ut som värde på I. Så det stämmer ju, men finns det något enkelt sätt att förklara det? *onödig fråga*)

Om du har ohms lag U =RI och vet att P = U*I kan du kombinera dom för att få fram effekten P

ur ohms lag ser vi att I = U/R, ersätt I med U/R i det andra uttrycket ovan så får du

P = U²/R, energin får du genom att multiplicera med tiden

Med siffror 17,7²*60/10 = 1,9 kJ  (jag rundade till två värdesiffror)

Ja men självklart! Med mina egna ord: Av P=U*I, där U kan skrivas som R*I från Ohms lag, så kan även I skrivas U/R från Ohms lag. Och som du skriver, antingen ersätta U eller I i uttrycket P=U*I --> P=U*U/R (U²/R) eller P=R*I*I(R*I²)

Så jäkla skönt att det gick till sist! Hade tappat hoppet lite... Så klart nu efteråt så verkar det enkelt. Men jag behövde verkligen hjälpen! Stort tack till er båda!

Nu kom jag däremot på, när jag skulle skriva in det jag gjort för att lösa uppgiften, att jag är lite nyfiken på hur man skulle lösa detta med integral? För jag antar ju att då man får ekvationen u=25,0*sin100*pi*t så finns det, kanske det man tänkt sig, ett mer avancerat sätt att lösa detta. Jag vet att ni inte ger ut svaren direkt. Men om jag nu löst uppgiften så kanske jag kan lära mig genom att se "den längre" uträkningen också. Jag kommer nog att komma in på integraler i matten väldigt snart också.  (fysikboken hade inte någon integral funktion/ekvation med i dessa kapitel). Om det är för mycket att skriva, då får jag försöka själv vid tillfälle!

här hittar du det du frågar efter, under exempel en bit ner i texten

https://sv.wikipedia.org/wiki/Kvadratiskt_medelv%C3%A4rde