En inverter omformer 12 V likestrøm, for eksempel fra et bilbatteri, til 230 V vekselstrøm. I denne oppgaven kan du få behov for formelen

• $P$ er effekt i watt.
• $U$ er spenning i volt.
• $I$ er strømstyrke i ampere.

a) Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvor mange ampere går det fra $12\mathrm{V}$-batteriet når det leverer $300\mathrm{W}$ inn til inverteren?

Inverteren har en virkningsgrad på 85 prosent, noe som betyr at 15 prosent av strømmen fra batteriet går tapt som varme og ikke blir omgjort til vekselstrøm.

Batteriet som er koblet til inverteren, vil etter en stund levere maksimalt 55 ampere.

Du har behov for $600\mathrm{W}$ med $230\mathrm{V}$ vekselstrøm.

b) Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Gjør utregninger, og vurder om batteriet kan levere nok strøm til inverteren, eller om det må oppgraderes.

Fasit

a)

25 A

b)

Batteriet må oppgraderes – det trengs 58,8 A, men batteriet leverer maks 55 A

Løsningsforslag

a)

Vi bruker formelen $P=U\cdot I$ og løser for $I$:

$$I=\frac{P}{U}=\frac{300\mathrm{W}}{12\mathrm{V}}=25\mathrm{A}$$

Det går $\underline{\underline{25\mathrm{A}}}$ fra $12\mathrm{V}$-batteriet.

b)

Vi trenger 600 W ut fra inverteren. Med virkningsgrad på 85 % må batteriet levere mer inn enn det vi får ut:

$$P_{\text{inn}}=\frac{600\mathrm{W}}{\mathrm{0,85}}\approx \mathrm{705,9}\mathrm{W}$$

Strømstyrken som trengs fra batteriet:

$$I=\frac{P_{\text{inn}}}{U}=\frac{\mathrm{705,9}\mathrm{W}}{12\mathrm{V}}\approx \mathrm{58,8}\mathrm{A}$$

Batteriet leverer maksimalt $55\mathrm{A}$, men vi trenger $\mathrm{58,8}\mathrm{A}$.

Batteriet kan ikke levere nok strøm. Det må oppgraderes.

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 4 poeng

a)2p2 poeng

Sensor kan gi 1 poeng hvis kandidaten viser en del kompetanse, for eksempel ved å klare å «snu formelen» og sette inn riktig tallverdier. For 2 poeng kreves riktig svar med utregninger/begrunnelse.

b)2p2 poeng

Sensor kan gi 1 poeng hvis kandidaten viser en del kompetanse, for eksempel ved å regne ut levert effekt uten å ta hensyn til tap/virkningsgrad, eller hvis vurdering/kommentarer til svaret mangler. For 2 poeng kreves riktig svar med viste utregninger/begrunnelse.