Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15377

home made Voltometer

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση που καλύπτει την ύλη από την συνδεσμολογία των αντιστατών έως και το τέλος του κεφαλαίου του ηλεκτρικού ρεύματος.

Προτείνουμε να διαβάσετε την μελέτη.

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια (με ανανεωμένο εβδομαδιαίο πρόγραμμα)

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

ΘΕΜΑ Δ

Δύο αντιστάτες με αντιστάσεις R1 = 2 Ω , R2 = 4 Ω, είναι μεταξύ τους συνδεδεμένοι σε σειρά, ενώ ένας τρίτος αντιστάτης R3 = 3 Ω είναι συνδεδεμένος παράλληλα με το σύστημα των δύο αντιστατών R1 , R2. Στα άκρα του συστήματος όλων των αντιστατών συνδέουμε ηλεκτρική πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε = 18 V και εσωτερικής αντίστασης r = 1 Ω και το κύκλωμα διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.

Δ1. Να σχεδιάσετε το αντίστοιχο ηλεκτρικό κύκλωμα.

Δ2. Να υπολογίσετε την ολική αντίσταση του εξωτερικού κυκλώματος.

Δ3. Να υπολογίσετε τη πολική τάση της ηλεκτρικής πηγής.

Δ4. Να υπολογίσετε την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει η αντίσταση R1 σε χρόνο t = 2 min.

Λύση

Δ1.

15377 d gen_1

Δ2.

Οι αντιστάτες με αντίσταση R1 και R2 είναι συνδεδεμένοι σε σειρά , η ισοδύναμη τους αντίσταση R1,2 :

R1,2 = R1 + R2 ⇒ R1,2 = 2 + 4 ⇒ R1,2 = 6 Ω .

Παρατηρούμε ότι η R1,2  αντίσταση είναι μεγαλύτερη και από την μεγαλύτερη από τις R1 και R2 αντιστάσεις .

Οι αντιστάτες με αντίσταση R1,2 και R3 είναι συνδεδεμένοι παράλληλα , η ισοδύναμη τους αντίσταση Rολ :

1 / Rολ = (1 / R1,2) + (1 / R3) ⇒ 1 / Rολ = (1 / 6) + (1 / 3) ⇒ 1 / Rολ = 3 / 6 ⇒ Rολ = 6 / 3 ⇒ Rολ = 2 Ω .

Παρατηρούμε ότι η ολική αντίσταση Rολ είναι μικρότερη και από την μικρότερη από τις R1,2 και R3 αντιστάσεις .

Δ3.

Ο νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

Ι = Ε / (Rολ + r) ⇒ I = 18 / (2 + 1) ⇒ I = 6 A .

Η πολική τάση της πηγής :

Vπ = Ε – Ι·r ⇒ Vπ = 18 – 6·1 ⇒ Vπ = 12 Volt .

Δ4.

O νόμος του Ohm στον R3 αντιστάτη :

Ι= Vπ / R3 ⇒ Ι= 12 / 3 ⇒ Ι= 4 Α .

1ος κανόνας του Kirchhoff σε ένα από τους δύο κόμβους του κυκλώματος :

Ι = Ι+ Ι⇒ Ι= Ι – Ι⇒ Ι= 6 – 4 ⇒ Ι= 2 Α .

H ηλεκτρική ενέργεια γίνεται εξ ολοκλήρου θερμότητα στον αντιστάτη R:

Q1 = I1²·R1·t ⇒ Q= 2²·2·(2·60) ⇒ Q= 960 joule .

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 15377

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