fizyka zadanie Atola: Często w celu zasilenia lampki rowerowej używa się dynama. Energia elektryczna może być uzyskiwana, gdy podczas jazdy główka dynama dotyka opony koła rowerowego i w związku z tym obraca się z częstotliwością proporcjonalną do częstotliwości obrotu kół. Rozważmy sytuację, w której, gdy rowerzysta jedzie z prędkością 24 km/h, dynamo obraca się z częstotliwością 100 Hz. Przy takiej częstotliwości obrotów dynamo zasila nominalnie żaróweczkę o mocy 15 W przy napięciu 12 V. a)Sporządź wykres zaleŜności napięcia na zaciskach dynama od czasu, gdy rower jedzie z prędkością 24 km/h. Na osiach zaznacz odpowiednie wartości czasu w milisekundach i napięcia w voltach. Wykres ma obejmować trzy pełne cykle.(niekoniecznie proszę o wykres tylko o te wartości jak wyliczyć) Bardzo proszę o pomoc!

Atola: jeśli ktoś by rozwiązał to ja mam odpowiedzi bardzo proszę o pomoc!

Atola: up

Jakub: W przykładzie a) to w zasadzie nie ma co robić. Rower jedzie ze stałą prędkością 24 km/h, więc napięcie też jest stałe U=12V. Pytanie, ile trwają trzy pełne cykle. Częstotliwość to 100 Hz, czyli dynamo się obraca 100 razy na sekundę, czyli jeden obrót trwa 1/100 s = 0,01 s = 10 ms. Jeden obrót to jeden cykl, więc trzy obroty to trzy cykle.

Atola: właśnie w odpowiedziach jest tak: 1pkt – wyskalowanie i opisanie osi 1pkt – wyznaczenie okresu 10 ms i amplitudy 17 V 1pkt – narysowanie prawidłowej sinusoidy więc wychodzi na to ze wykres bedzie sinusoidą, ale nie mam pojęcia czemu

Atola: nastepne podpunkty to: b) W tym samym układzie współrzędnych narysuj linią przerywaną drugą zależność napięcia na zaciskach dynama od czasu, gdy rowerzysta jedzie z prędkością 16 km/h. c)Rowerzysta zamierzał wykorzystać dynamo do zasilania odtwarzacza muzyki, który przystosowany jest do pracy z baterią o napięciu 9 V. W tym celu zamierzał podłączyć szeregowo z dynamem diodę prostowniczą. Wyjaśnij, dlaczego przy jeździe z prędkością 24 km/h, wartość skutecznego napięcia na zaciskach takiego układu będzie wynosić 6V.

Jakub: a) Nie do końca zrozumiałem polecenie. Narysowałem wykres napięcia skutecznego, a im chodziło o wykres zwyczajnego napięcia. Prąd powstały w dynamie, będzie prądem przemiennym. Takie źródła prądu zawsze wytwarzają prąd przemienny. Napięcie 12V to napięcie skuteczne. Tak samo jak napięcie 230V w kontakcie. To napięcie się waha od −U_max do +U_max. Maksymalną wartość możesz wyliczyć ze wzoru

	Umax
Usk =
	√2

U_max = U_sk√2 ≈ 12 * 1,41 ≈ 17 V Zrobiłem rysunek tylko z dwoma cyklami, bo więcej się nie zmieściło. Dorysuj jeszcze jeden. Popraw też wykres sinusoidy, aby porządnie wyglądała jak tutaj 426.

Atola: dzięki ogromne właśnie miałam problem z wyliczeniem tego napięcia, ale teraz juz jest jasne dzięki

Jakub: b) Rowerzysta jedzie wolniej z prędkością 16 km/h. Nowa prędkość to ¹⁶₂₄ = ²₃ starej. Częstotliwość dynama, więc też będzie mniejsza ²₃*100 ≈ 66,7 Hz Czas jednego cyklu będzie trwał zatem 1/66,7 ≈ 0,015 s = 15 ms. Rysujesz podobnie, tylko sinusoida jest wydłużona o okresie 15 ms. Napięcie maksymalne pozostaje jednak bez zmian 17 V. c) Napięcie skuteczne U_sk prądu przemiennego o napięciu maksymalnym U_max to napięcie prądu stałego, który ma taką samą moc co prąd przemienny. Wzór jest taki jak już pisałem

	Umax
Usk =		. Jeżeli rowerzysta podłączył diodę prostowniczą, to spowodowała ona,
	√2

że prąd nie płynie w jedną stronę. Jej wykres to sinusoida, której wymazano np. dolne "brzuszki". Taki prąd ma o połowę mniejszą moc, więc jego napięcie skuteczne, też jest o połowę mniejsze. U_sk = ¹₂*12 V = 6 V