Τράπεζα θεμάτων φυσική Γενικής Β λυκείου θέμα Δ 15326

Becuri

Ο ηλεκτρισμός, μας φωτίζει στο σκοτάδι. Και με την σύγχρονη τεχνολογία μας δίνει ενέργεια για όλες τις συσκευές.

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από το ηλεκτρικό ρεύμα.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Δ γενικής φυσικής.

ΘΕΜΑ Δ

Σε ένα λαμπτήρα, που θεωρείται ωμικός αντιστάτης, αναγράφονται οι ενδείξεις κανονικής λειτουργίας 100 W / 20 V.

Δ1. Να υπολογίσετε τη τιμή της αντίστασης του λαμπτήρα καθώς και το ρεύμα κανονικής λειτουργίας του.

Τέσσερις όμοιοι με τον παραπάνω λαμπτήρα αποτελούν τη συστοιχία του κυκλώματος που απεικονίζεται στο σχήμα, στα άκρα της οποίας συνδέεται ηλεκτρική πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε και εσωτερικής αντίστασης r = 2 Ω.

15326 b gen

Δ2. Να υπολογίσετε την ηλεκτρεγερτική δύναμη της πηγής Ε, αν γνωρίζετε ότι οι λαμπτήρες που είναι συνδεδεμένοι σε σειρά λειτουργούν κανονικά.

Δ3. Να υπολογίσετε την ενέργεια που προσφέρεται από την πηγή στο εξωτερικό κύκλωμα σε χρόνο t = 1 h.

Δ4. Να υπολογίσετε το λόγο της ισχύος της εσωτερικής αντίστασης r, προς την ισχύ που παρέχει η πηγή σε όλο το κύκλωμα.

Λύση

Δ1.

Η αντίσταση του λαμπτήρα R :

ΡΛ = VΛ² / R ⇒ R = VΛ² / ΡΛ ⇒ R = 20² / 100 ⇒ R = 4 Ω .

Το ρεύμα κανονικής λειτουργίας :

ΡΛ = VΛ·Ικ ⇒ Ικ = ΡΛ / VΛ ⇒ Ικ = 100 / 20 ⇒ Ικ = 5 Α .

Δ2.

15326 b gen_1

Οι λαμπτήρες που είναι συνδεδεμένοι σε σειρά έχουν αντίσταση :

R1,2 = R + R ⇒ R1,2 = 2·R .

οι λαμπτήρες που είναι συνδεδεμένοι παράλληλα :

1 / R3,4 = (1 / R) + (1 / R) ⇒ 1 / R3,4 = 2 / R ⇒ R3,4 = R / 2 .

Η ολική αντίσταση είναι :

Rολ = R1,2 + R3,4 ⇒ Rολ = 2·R + R / 2 ⇒ Rολ = 5·R / 2 ⇒ Rολ = 5·4 / 2 ⇒ Rολ = 10 Ω .

Το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα είναι το Ικ .

Νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

Ικ = Ε / (Rολ + r) ⇒ E = Ικ·(Rολ + r) ⇒ E = 5·(10 + 2) ⇒ E = 60 V .

Δ3.

Η πολική τάση Vπ :

Vπ = Ε – Ικ·r ⇒ Vπ = 60 – 5·2 ⇒ Vπ = 50 V .

H ενέργεια που δίνει η πηγή στο εξωτερικό κύκλωμα είναι :

Wηλ = Vπ·Ικ·t ⇒ Wηλ = 50·5·3.600 ⇒ Wηλ = 900.000 joule .

Δ4.

Ρr / Ρολ = Ικ²·r / E·Iκ ⇒ Ρr / Ρολ = Ικ·r / E ⇒ Ρr / Ρολ = 5·2 / 60 ⇒ Ρr / Ρολ = 1 / 6 .

Προτείνουμε η άσκηση να διδαχθεί στην τάξη από τον καθηγητή.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Δ γενικής φυσικής.

Advertisements

2 thoughts on “Τράπεζα θεμάτων φυσική Γενικής Β λυκείου θέμα Δ 15326

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s