Grzejnik elektryczny o określonej rezystancji R, zasilany napięciem przemiennym o wartości skutecznej U1 = 115 V, pobiera moc czynną P = 1000 W. Jaką moc będzie pobierał grzejnik po zwiększeniu napięcia zasilającego do wartości skutecznej U2 = 230V?

Poprawna odpowiedź to 4000 W, co wynika z zależności między mocą, napięciem i rezystancją grzejnika. Z racji tego, że moc P w obwodzie prądu zmiennego można obliczyć ze wzoru P = U²/R, gdzie U to napięcie, a R to rezystancja, możemy przeanalizować sytuację. W początkowej konfiguracji, przy napięciu U1 = 115 V i mocy P = 1000 W, można obliczyć rezystancję R jako R = U1²/P = 115²/1000 ≈ 13,225 Ω. Po zwiększeniu napięcia do U2 = 230 V, moc P' wyniesie P' = U2²/R = 230²/13,225 ≈ 4000 W. To przykład zastosowania prawa Ohma oraz zasady zachowania energii. W praktyce oznacza to, że przy podwójnym napięciu, moc pobierana przez grzejnik również wzrośnie czterokrotnie, co ma istotne znaczenie w kontekście dobierania urządzeń do odpowiednich źródeł zasilania, zwłaszcza w inżynierii elektrycznej. Warto pamiętać, że przekroczenie maksymalnych wartości napięcia może prowadzić do uszkodzenia urządzenia, co podkreśla znaczenie odpowiedniego doboru parametrów elektrycznych.