Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ΄ θέμα 15370

electric current close

Μια ψηφιακή απεικόνιση καλωδίων που μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια.

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από το κεφάλαιο του ηλεκτρικού ρεύματος.

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

ΘΕΜΑ Δ

Δύο αντιστάτες με αντιστάσεις R1 = 10 Ω και R2 = 40 Ω συνδέονται μεταξύ τους παράλληλα και το σύστημά τους συνδέεται σε σειρά με αντιστάτη αντίστασης R3 = 10 Ω. Το παραπάνω σύστημα των τριών αντιστατών συνδέεται στους πόλους ηλεκτρικής πηγής της οποίας η εσωτερική αντίσταση είναι r = 2 Ω. Το ηλεκτρικό ρεύμα που διαρρέει τον αντιστάτη αντίστασης R3 έχει ένταση 0,5 Α.

Δ1. Να σχεδιάσετε το αντίστοιχο ηλεκτρικό κύκλωμα.

Δ2. Να υπολογίσετε την ηλεκτρική τάση στα άκρα του αντιστάτη αντίστασης R3.

Δ3. Να υπολογίσετε την ΗΕΔ της πηγής.

Δ4. Να βρείτε το ρυθμό με τον οποίο δαπανάται ηλεκτρική ενέργεια (ηλεκτρική ισχύς) στον αντιστάτη αντίστασης R1.

Λύση

Δ1.

15370 b gen_1

Δ2.

Οι αντιστάτες R1 και R2 είναι συνδεδεμένοι παράλληλα, η ισοδύναμη τους αντίσταση είναι :

1 / R1,2 = (1 / R1) + (1 / R2) ⇒ 1 / R1,2 = (1 / 10) + (1 / 40) ⇒1 / R1,2 = 5 / 40 ⇒ R1,2 = 40 / 5 ⇒ R1,2 = 8 Ω .

Οι αντιστάτες R1,2 και R3 είναι συνδεδεμένοι σε σειρά , η ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος :

Rολ = R1,2 + R3 ⇒ Rολ = 8 + 10 ⇒ Rολ = 18 Ω .

Το ρεύμα Ι3 που διαρρέει τον Rαντιστάτη είναι ίσο με το Ι και η τάση στα άκρα έστω ότι είναι η V, νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

I= V/ R⇒ I = V/ R⇒ V= I· R⇒ V= ½·10 ⇒ V= 5 Volt .

Δ3.

Θα εφαρμόσουμε τον νόμο του Ohm στη R1,2 (ισοδύναμη αντίσταση με τις R1 και R2 ενώ η τάση στα άκρα της R1,2 είναι V:

Ι = V/ R1,2 ⇒ V= Ι·R1,2 ⇒ V= ½·8 ⇒ V= 4 Volt .

H πολική τάση στα άκρα της πηγής συνδέεται με τις τάσεις Vκαι Vμε την σχέση :

Vπ = V+ V⇒ Vπ = 4 + 5 ⇒ Vπ = 9 Volt.

H πολική τάση ορίζεται :

Vπ = Ε – Ι·r ⇒ E = Vπ + Ι·r ⇒ E = 9 + ½·2 ⇒ E = 10 Volt .

Δ4.

Ο νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

Ι= V/ R⇒ Ι= 4 / 10 ⇒ Ι= 0,4 A .

H ηλεκτρική ισχύς που δαπανάται στον αντιστάτη αντίστασης R(και γίνεται εξ ολοκλήρου θερμότητα στον αντιστάτη) :

Ρ= Ι1²·R⇒ Ρ= 0,4²·10 ⇒ Ρ= 1,6 Watt ( = 1 joule / s) .

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 15370

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