Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ΄ θέμα 15524

Frozen bulbs

Οι παγωμένες λάμπες, μια καλλιτεχνική απεικόνιση που έχει νόημα στη περίπτωση του φαινομένου της υπεραγωγιμότητας .

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από την συνδεσμολογία αντιστατών στο ηλεκτρικό ρεύμα.

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

ΘΕΜΑ Δ

Δύο όμοιοι αντιστάτες με αντίσταση R συνδέονται παράλληλα με κοινά άκρα A , Β και κατά σειρά με το σύστημα αυτό συνδέεται τρίτος αντιστάτης αντίστασης R΄ με άκρα Β , Γ όπως στο ηλεκτρικό κύκλωμα του σχήματος. Στα άκρα Α και Γ της συνδεσμολογίας συνδέονται οι πόλοι μιας ηλεκτρικής πηγής με ΗΕΔ  Ε = 3,1 V  και εσωτερική αντίσταση  r = 0,5 Ω.

Στον κλάδο της ηλεκτρικής πηγής έχουμε συνδέσει κατά σειρά ένα ιδανικό αμπερόμετρο το οποίο δείχνει 0,2 Α.

15524 b gen

Δ1. Να υπολογίσετε την ηλεκτρική τάση στους πόλους της ηλεκτρικής πηγής.

Δ2. Να υπολογίσετε την ισοδύναμη αντίσταση της συνδεσμολογίας των τριών αντιστατών.

Δ3. Να σχεδιάσετε όλα τα ρεύματα του κυκλώματος σημειώνοντας σε κάθε κλάδο τη φορά του ρεύματος και να υπολογίσετε τις εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες του κυκλώματος.

Δ4. Αν σας δίνεται ότι ισχύει VΒΓ = 2·VAB, για τις τάσεις μεταξύ των σημείων Β,Γ και Α,Β του κυκλώματος αντίστοιχα, να υπολογίσετε τις αντιστάσεις κάθε αντιστάτη του κυκλώματος.

Λύση

15524 b gen_1

Δ1.

Η πολική τάση της πηγής :

VΠ = Ε – Ι·r ⇒ VΠ = 3,1 – 0,2·½ ⇒ VΠ = 3 Volt .

Δ2.

Ο νόμος του Ohm στα άκρα της ισοδύναμης αντίστασης Rολ :

Ι = VΠ / Rολ ⇒ Rολ = VΠ / I ⇒ Rολ = 3 / (0,2) ⇒ Rολ = 15 Ω .

Δ3.

Οι αντιστάτες R είναι συνδεδεμένοι παράλληλα, έχουν την ίδια τάση, είναι ίδιοι, άρα διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα Ι1 .

Ο 1ος κανόνας του Kirchhoff στο κόμβο Α ή Β :

Ι = Ι1 + Ι1 ⇒ Ι = 2·Ι⇒ Ι= Ι / 2 ⇒ Ι= 0,2 / 2 ⇒ Ι= 0,1 Α .

Δ4.

Η πολική τάση στα άκρα της πηγής συνδέεται με τις τάσεις VΒΓ και VAB (μας δίνεται VΒΓ = 2·VAB) :

VΠ = VΑΒ + VΒΓ ⇒ VΠ = VΑΒ + 2·VAB ⇒ VΠ = 3·VAB ⇒ VAB = VΠ / 3 ⇒ VAB = 3 / 3 ⇒ VAB = 1 Volt .

Nόμος του Ohm στον αντιστάτη R (σε ένα από τους δύο) :

Ι1 = VΑΒ / R ⇒ R = VΑΒ / Ι1 ⇒ R = 1 / 0,1 ⇒ R = 10 Ω .

Από τον νόμο του Ohm στην R΄ :

Ι = VΒΓ / R΄ ⇒ VΒΓ = Ι·R΄ ,

και τον νόμο του Ohm στην R :

Ι1 = VΑΒ / R ⇒ VΑΒ = Ι1·R .

Aπό την σχέση που μας δίνεται :

VΒΓ = 2·VAB ⇒ Ι·R΄ = 2·Ι1·R ⇒ Ι·R΄ = 2·(Ι / 2)·R ⇒ R΄ = R ⇒ R΄ = 10 Ω.

Προτείνουμε η άσκηση να λυθεί στη τάξη από τον καθηγητή.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Δ γενικής φυσικής

Advertisements

2 thoughts on “Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ΄ θέμα 15524

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