Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ΄ θέμα 15350

Analog Amperometer

Ένα αναλογικό αμπερόμετρο, ένα όργανο που τείνει να εξαφανιστεί (όπως και τα φίλμ στις φωτογραφικές μηχανές) .

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση που συνδυάζει τις συνθήκες κανονικής λειτουργίας και την ΗΕΔ πηγής.

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια.

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

ΘΕΜΑ Δ

Πάνω σε ηλεκτρική θερμική συσκευή αναγράφονται τα στοιχεία «20 V – 80 W». Τροφοδοτούμε την παραπάνω θερμική συσκευή με ηλεκτρική πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε = 40 V και εσωτερικής αντίστασης r = 1 Ω. Θεωρούμε ότι η ηλεκτρική συσκευή συμπεριφέρεται σαν ωμικός αντιστάτης.

Δ1. Να υπολογίσετε το ρεύμα κανονικής λειτουργίας της συσκευής.

Δ2. Να υπολογίσετε τη τιμή της αντίστασης R1, ενός αντιστάτη που πρέπει να συνδέσουμε σε σειρά με τη συσκευή ώστε αυτή να λειτουργεί κανονικά στο κύκλωμα.

Δ3. Στο παραπάνω κύκλωμα, όπου μετά τη σύνδεση του αντιστάτη R1 η συσκευή λειτουργεί κανονικά, να υπολογίσετε τη πολική τάση στα άκρα της πηγής.

Δ4. Να υπολογίσετε στο κύκλωμα αυτό, τη καταναλισκόμενη θερμική ισχύ στην εσωτερική αντίσταση της πηγής.

Λύση

Δ1.

Από τα στοιχεία κανονικής λειτουργίας Ρκ , Vκ υπολογίζουμε το ρεύμα κανονικής λειτουργίας της θερμικής συσκευής :

Ρκ = Vκ·Ικ ⇒ Ικ = Ρκ / Vκ ⇒ Ικ = 80 / 20 ⇒ Ικ = 4 Α .

Από τα στοιχεία κανονικής λειτουργίας Ρκ , Vκ υπολογίζουμε την αντίσταση της θερμικής συσκευής :

Ρκ = Vκ² / RΣ ⇒ RΣ = Vκ² / Ρκ ⇒ RΣ = 20² / 80 ⇒ RΣ = 5 Ω .

Δ2.

Συνδέουμε σε σειρά με τη συσκευή τον αντιστάτη R1 ώστε αυτή να λειτουργεί κανονικά στο κύκλωμα.

Το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα είναι το Ικ , ώστε η θερμική συσκευή να λειτουργεί κανονικά στο κύκλωμα.

Nόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

Ικ = Ε / (Rολ + r) ⇒ Rολ + r = E / Ικ ⇒ Rολ = (E / Ικ) – r ⇒ Rολ = (40 / 4) – 1 ⇒ Rολ = 9 Ω .

Οι αντιστάτες RΣ και Rείναι συνδεδεμένοι σε σειρά , η ισοδύναμη τους αντίσταση είναι :

Rολ = RΣ + R⇒ R= Rολ – RΣ ⇒ R= 9 – 5 ⇒ R= 4 Ω .

Δ3.

Η πολική τάση στα άκρα της πηγής :

Vπ = Ε – Ικ·r ⇒ Vπ = 40 – 4·1 ⇒ Vπ = 36 Volt .

Δ4.

Η καταναλισκόμενη θερμική ισχύ στην εσωτερική αντίσταση της πηγής :

Ρ= Iκ²·r ⇒ Ρ= 4²·1 ⇒ Ρ= 16 Watt .

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

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

Advertisements

2 thoughts on “Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ΄ θέμα 15350

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