Τράπεζα θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Β΄ θέμα 15302

electric field and potential

Βλέπουμε στην εικόνα μας την απεικόνιση μέσω ενός προγράμματος προσομοίωσης την ένταση και το δυναμικό από τέσσερα σημειακά φορτία (τα κόκκινα είναι θετικά φορτία, ενώ τα μπλε είναι αρνητικά φορτία).

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση από την ένταση ενός πεδίου Coulomb και μία ερώτηση από την συνδεσμολογία αντιστατών.

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

ΘΕΜΑ Β

Β1. Ένα ακλόνητο σημειακό ηλεκτρικό φορτίο Q δημιουργεί γύρω του ηλεκτροστατικό πεδίο του οποίου η ένταση μεταβάλλεται σε συνάρτηση με την απόσταση, όπως μας δείχνει το επόμενο γράφημα (δίνεται k= 9·109 N·m² / C²) :

15302 b thema gen

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Η τιμή του σημειακού ηλεκτρικού φορτίου Q που δημιουργεί το ηλεκτροστατικό πεδίο, είναι:

α. 1 C ,                                  β. 106 C ,                                        γ. 10-6 C .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Στο πιο κάτω κύκλωμα αρχικά ο διακόπτης δ είναι κλειστός, η τάση VB στους πόλους της ηλεκτρική πηγής είναι σταθερή και τα όργανα ιδανικά.

15302b b thema gen

A. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Αν ανοίξουμε το διακόπτη δ, οι μαθητές προβλέπουν ότι οι ενδείξεις των οργάνων θα μεταβληθούν, αλλά δε συμφωνούν στο πως, και δίνουν τις πιο κάτω απαντήσεις:

α. η ένδειξη του αμπερομέτρου θα αυξηθεί ενώ του βολτομέτρου θα μειωθεί,

β. η ένδειξη του αμπερομέτρου θα μειωθεί όπως και του βολτομέτρου,

γ. η ένδειξη του αμπερομέτρου θα μειωθεί ενώ του βολτομέτρου θα αυξηθεί.

B. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή είναι η επιλογή γ .

Β.

Μας δίνεται το διάγραμμα έντασης Ε – απόστασης r . Στο σχήμα πάνω υπάρχουν δύο σημεία, ας πάρουμε αυτό που βρίσκεται χαμηλότερα με τιμές Ε = 105 Ν / C και r = 0,3 m .

H ένταση ενός πεδίου Coulomb :

E = kc·│Q│ / r² ⇒ │Q│ = E·r² /  k⇒ │Q│ = 105·(3·10-1)² / (9·109 ⇒ │Q│ = 10-6 C .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι.

Β2.

Α.

Σωστή είναι η επιλογή β .

Β.

O διακόπτης είναι κλειστός.

Η ισοδύναμη αντίσταση των αντιστατών R, Rπου είναι παράλληλα συνδεδεμένες είναι :

1 / R1,2 = (1 / R1) + (1 / R2) ⇒ 1 / R1,2 = (1 / 8) + (1 / 24)  ⇒ 1 / R1,2 = 4 / 24 ⇒ R1,2 = 24 / 4 ⇒ R1,2 = 6 Ω .

Η ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος είναι :

Rολ = R1,2 + R⇒ Rολ = 6 + 6 ⇒ Rολ = 12 Ω .

Ο νόμος του Ohm στα άκρα της πηγής :

Ι = V/ Rολ ⇒ Ι = 24 / 12 ⇒ Ι = 2 A .

O νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

Ι = V/ R⇒ V= Ι·R⇒ V= 2·6 ⇒ V= 12 Volt .

O διακόπτης είναι ανοικτός.

Η ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος είναι :

Rολ΄ = R+ R⇒ Rολ΄ = 8 + 6 ⇒ Rολ΄ = 14 Ω .

Ο νόμος του Ohm στα άκρα της πηγής :

Ι΄ = V/ Rολ΄ ⇒ Ι΄ = 24 / 14 ⇒ Ι΄ = 1,7 A .

O νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

Ι΄ = V3΄ / R⇒ V3΄ = Ι΄·R⇒ V3΄ = 1,7·6 ⇒ V3΄ = 10,2 Volt .

Βλέπουμε ότι το Ι΄ = 1,7 Α < Ι = 2 Α  και η V= 12 Volt < V3΄ = 10,2 Volt .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι.

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

Advertisements

One thought on “Τράπεζα θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Β΄ θέμα 15302

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