Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
  • 1
  • 2
2015-09-02, 11:53
  #1
Medlem
Jag har fastnat på en fråga som ser ut ungefär så här - jag ska försöka beskriva den så gott jag kan:

"Två bilar står intill varandra, A till vänster och B till höger.
Deras plus- och minuspoler har kopplats ihop med startkablar, och strömmen i går igenom den kabel som kopplar ihop bilarnas pluspoler, och den går i riktning emot pluspolen till bil A.
Båda bilarna har spänningen 12 V, och strömmen är 30 A."

Uppgiften handlar om att ta reda på vilken bil som har det döda batteriet, samt hur mycket energi som förflyttas till det döda batteriet på en minut.
Hur ska man tänka här, egentligen?
Jag känner till "Passive Sign Convention"-regeln, men jag fattar inte riktigt hur man ska tillämpa den i det här fallet.
__________________
Senast redigerad av Mikael861 2015-09-02 kl. 11:56.
Citera
2015-09-02, 14:09
  #2
Medlem
lobstoks avatar
Mitt tips är att alltid rita en krets när det gäller el
Citera
2015-09-02, 14:32
  #3
Medlem
studentrolands avatar
Det borde ju vara den vänstra bilen A som har det döda batteriet eftersom strömmen går dit igenom pluskabeln, och bilar brukar vara minusjordade? Om spänningen är 12 volt och strömstyrkan är 30 ampere, så borde väl effekten bli P=U*I, enligt Joule's lag, d.v.s. 12*30=360 voltampere=360W=360 J/s.

Om effektöverflyttningen således är 360 watt eller Joule per sekund blir detta 360*60=21600 watt eller Joule/minut= 21.6 kJ/minut.

Energin som förflyttas till det döda batteriet på en minut borde alltså vara 21.6 kW?
__________________
Senast redigerad av studentroland 2015-09-02 kl. 14:36.
Citera
2015-09-02, 15:39
  #4
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Mikael861
Jag har fastnat på en fråga som ser ut ungefär så här - jag ska försöka beskriva den så gott jag kan:

"Två bilar står intill varandra, A till vänster och B till höger.
Deras plus- och minuspoler har kopplats ihop med startkablar, och strömmen i går igenom den kabel som kopplar ihop bilarnas pluspoler, och den går i riktning emot pluspolen till bil A.
Båda bilarna har spänningen 12 V, och strömmen är 30 A."

Uppgiften handlar om att ta reda på vilken bil som har det döda batteriet, samt hur mycket energi som förflyttas till det döda batteriet på en minut.
Hur ska man tänka här, egentligen?
Jag känner till "Passive Sign Convention"-regeln, men jag fattar inte riktigt hur man ska tillämpa den i det här fallet.
Om strömmen går mot A så är det A som är urladdat.
Överförd effekt borde väl bero på spänningsskillnaden mellan batterierna. Om båda batterierna har spänningen 12V så går det väl ingen ström mellan dem?
Knepigt. Men jag kanske tänker fel.
Citera
2015-09-02, 16:07
  #5
Medlem
"Båda bilarna har spänningen 12V" skall tolkas som att båda batterierna har ungefär 12V, men att det måste finnas en skillnad för att ström skall gå i startkablarna. Om båda bilarna har exakt spänningen 12V, då går ingen ström i någon kabel.

En startkabel kan ha typ resistans 0.01 ohm. För att 30A skall gå i kabeln skall spänningsskillnaden mellan batterierna vara 0.3V.

Strömmen kommer att vara lika både i pluskabeln och i minuskabeln. Om strömmen går i riktning mot bil A, så går den i riktning mot bil A både i pluskabeln och i minuskabeln. Då är det bil A som har den lägre spänningen och det batteri som laddas upp.
Citera
2015-09-02, 16:28
  #6
Medlem
studentrolands avatar
Citat:
Ursprungligen postat av lvedin
"Båda bilarna har spänningen 12V" skall tolkas som att båda batterierna har ungefär 12V, men att det måste finnas en skillnad för att ström skall gå i startkablarna. Om båda bilarna har exakt spänningen 12V, då går ingen ström i någon kabel.

En startkabel kan ha typ resistans 0.01 ohm. För att 30A skall gå i kabeln skall spänningsskillnaden mellan batterierna vara 0.3V.

Strömmen kommer att vara lika både i pluskabeln och i minuskabeln. Om strömmen går i riktning mot bil A, så går den i riktning mot bil A både i pluskabeln och i minuskabeln. Då är det bil A som har den lägre spänningen och det batteri som laddas upp.
Om strömmen går från bil B i riktning mot bil A i pluskabeln så borde den väl gå tillbaks mot bil B i minuskabeln?
Citera
2015-09-02, 21:38
  #7
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av studentroland
Om strömmen går från bil B i riktning mot bil A i pluskabeln så borde den väl gå tillbaks mot bil B i minuskabeln?
Ja du har rätt. Det batteri som har högre spänning blir potentialen högre i pluspolen, men lägre i minuspolen (jämfört med det andra batteriet).
Citera
2015-09-02, 21:53
  #8
Medlem
studentrolands avatar
Citat:
Ursprungligen postat av lvedin
Ja du har rätt. Det batteri som har högre spänning blir potentialen högre i pluspolen, men lägre i minuspolen (jämfört med det andra batteriet).
Puh.. då tänker jag riktigt ändå... hur är det med 21.6 kW energiöverflyttning på en minut, då? Funkar det så? ...och hur hänger detta ihop med "Passive Sign Convention"?
Citera
2015-09-02, 22:33
  #9
Medlem
Bu77ens avatar
Citat:
Ursprungligen postat av studentroland
Puh.. då tänker jag riktigt ändå... hur är det med 21.6 kW energiöverflyttning på en minut, då? Funkar det så? ...och hur hänger detta ihop med "Passive Sign Convention"?

Energi mäts inte i kW. kWs ska det vara. Eller kJ.
Citera
2015-09-02, 22:37
  #10
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av lvedin
Ja du har rätt. Det batteri som har högre spänning blir potentialen högre i pluspolen, men lägre i minuspolen (jämfört med det andra batteriet).
Hur kan den bli lägre i minuspolen?
Bägge har väl samma potential då de är sammankopplade?
On den vore lägre skulle vi ju få en ström tillbaka till detta batteri och det andra bli urladdat i samma takt som det fylls på.
Citera
2015-09-02, 22:44
  #11
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av studentroland
Puh.. då tänker jag riktigt ändå... hur är det med 21.6 kW energiöverflyttning på en minut, då? Funkar det så? ...och hur hänger detta ihop med "Passive Sign Convention"?
kW är inte energi, det är effekt. Men jag tycker du räknat rätt.

360 W under 60 sekunder blir:
360 [W] * 60 [s] = 21600 [W*s] = 21.6 [kWs] kilowatt-sekunder, eller 6 [Wh] watt-timmar.
Citera
2015-09-02, 22:45
  #12
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Mikael861
Jag har fastnat på en fråga som ser ut ungefär så här - jag ska försöka beskriva den så gott jag kan:

"Två bilar står intill varandra, A till vänster och B till höger.
Deras plus- och minuspoler har kopplats ihop med startkablar, och strömmen i går igenom den kabel som kopplar ihop bilarnas pluspoler, och den går i riktning emot pluspolen till bil A.
Båda bilarna har spänningen 12 V, och strömmen är 30 A."

Uppgiften handlar om att ta reda på vilken bil som har det döda batteriet, samt hur mycket energi som förflyttas till det döda batteriet på en minut.
Hur ska man tänka här, egentligen?
Jag känner till "Passive Sign Convention"-regeln, men jag fattar inte riktigt hur man ska tillämpa den i det här fallet.

Strömmen i ett batteri, när den driver något, går från + till - utanför batteriet. Alltså den lämnar vid + igenom det den driver och sen in igen i -. Eller hur?

Eftersom det är sagt här att strömmen går in i +-polen på A så driver den inte, utan den slukar ström.

Hur mycket energi?
P = U*I
E = P*t = U*I*t, [U=12V,I=30A,t=60s] => U*I*t = 12*30*60 = 21,6kWs = 21,6 kJ vilket avrundas till 22 kJ givet noggranheterna.
Citera
  • 1
  • 2

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback