Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ΄ θέμα 15457

electric current marvelous picture

Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί εντυπωσιακές εικόνες, τις οποίες ο κινηματογράφος χρησιμοποιεί εγώ και χρόνια .

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από την συνδεσμολογία των αντιστατών.

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια.

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

ΘΕΜΑ Δ

Στο πιο κάτω κύκλωμα η ένδειξη του βολτομέτρου είναι 14 V και οι αντιστάτες έχουν αντίσταση R1 = 5 Ω , R2 = 3 Ω , R3 = 6 Ω .

15457 b gen

Το βολτόμετρο και το αμπερόμετρο είναι ιδανικά όργανα.

Δ1. Να υπολογίσετε την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος.

Δ2. Να υπολογίσετε τη τάση στα άκρα της R1 .

Δ3. Να βρείτε την ένδειξη του αμπερομέτρου και τη φορά του ρεύματος που το διαρρέει.

Δ4. Να υπολογίσετε το ποσό της θερμότητας που προκύπτει από τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας στον αντιστάτη R2 , σε 10 min.

Λύση

Δ1.

15457 b gen_1

Η εκφώνηση έχει την φράση : » το βολτόμετρο και το αμπερόμετρο είναι ιδανικά όργανα» , να σχολιάσουμε ότι πάντα θα είναι ιδανικά όργανα στο επίπεδο της Β΄ λυκείου και ότι η φράση αυτή μας δηλώνει ότι : το βολτόμετρο έχει πάρα πολύ μεγάλη αντίσταση άρα το διαρρέει μηδενικό ρεύμα, ενώ το αμπερόμετρο έχει πάρα πολύ μικρή αντίσταση άρα η τάση στα άκρα του είναι αμελητέα .

Οι αντιστάτες R2 και R3 διαρρέονται από διαφορετική τιμή της έντασης του ρεύματος άρα είναι παράλληλα συνδεδεμένοι , η ισοδύναμη τους αντίσταση είναι :

1 / R2,3 = (1 / R2) + (1 / R3) ⇒ 1 / R2,3 = (1 / 3) + (1 / 6) ⇒ 1 / R2,3 = 3 / 6 ⇒ R2,3 = 2 Ω .

Οι αντιστάτες R1 και R2,3 είναι συνδεδεμένοι σε σειρά, η ισοδύναμη τους αντίσταση είναι :

Rολ = R1 + R2,3 ⇒ Rολ = 5 + 2 ⇒ Rολ = 7 Ω .

Δ2.

H τάση στα άκρα του βολτομέτρου Vβ είναι ίση με την τάση της πηγής V .

Νόμος του Ohm σε όλο το κύκλωμα :

Ι = V / Rολ ⇒ I = 14 / 7 ⇒ I = 2 Α .

Νόμος του Ohm στη R1 :

Ι = V1 / R1 ⇒ V1 = I·R1 ⇒ V1 = 2·5 ⇒ V1 = 10 Volt .

Δ3.

Ισχύει :

V = V1 + V2 ⇒ V2 = V – V1 ⇒ V2 = 14 – 10 ⇒ V2 = 4 Volt .

Nόμος του Ohm στη R2 :

Ι2 = V2 / R2 ⇒ Ι2 = 4 / 3 A .

1ος kirchhoff σε ένα από τους δύο κόμβους (τα άκρα της R2) :

Ι = Ι2 + Ι3 ⇒ Ι3 = Ι – Ι2 ⇒ Ι3 = 2 – (4 / 3) ⇒ Ι3 = 2 / 3 A .

To ρεύμα Ι3 διαρρέει το αμπερόμετρο .

Δ4.

Η θερμότητα που εκλύεται από τον αντιστάτη R2 , είναι :

Q2 = Ι2²·R2·t ⇒ Q2 = (4 / 3)²·3·10·60 ⇒ Q2 = 3200 joule .

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 15457

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