Zadanie 4 W czasie wyładowania atmosferycznego napięcie między chmura a ziemią może dochodzić do miliarda woltów, a przepływający ładunek do 10 C. lle 100 W żarówek można by zasilić przez jedna godzinę, gdyby udało się wykorzystać całą uwolnioną energię? Napisz obliczenia.​



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Napięcie z definicji to energia / ładunek (U = E/q).

A w watach mierzymy moc, która z definicji jest równa energia / czas (P=E/t). A w naszym przypadku pytają o liczbę (n) żarówek o mocy, P=100 W, które dadzą jakąś energię w czasie, czyli:

n*P = E/t

Nie mamy E, ale możemy ją obliczyć z napięcia i ładunku:

U = E/q -> E = U*q = 1 000 000 000 V * 10 C = 10 000 000 000 J (10 mld J)

n = E/(P*t)                              (t= 1 h = 3600 s)

n = 10 000 000 000 J / (100 W * 3600 s) = ok. 27 777,8

n musi być liczbą całkowitą, bo nie można mieć pół żarówki, więc

n = ok. 27 778 żarówek