Ηλεκτρικά Κυκλώματα Β και Δ θέμα του Μαρίνου Ηλιόπουλου

nature eye close up

Μας αρέσει η εικόνα, συμβολίζει την οικολογία ενώ μας θυμίζει ότι τα μάτια είναι ο καθρέπτης της ψυχής και πρέπει να τα έχουμε πάντα ανοιχτά.

Σας παρουσιάζουμε ένα δεύτερο θέμα και μια άσκηση στην συνδεσμολογία των αντιστατών , θέματα που δημιούργησε ο συνάδελφος , φίλος , συνδιαχειριστής Μαρίνος Ηλιόπουλος .

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

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

ΘΕΜΑ Β

Μια πηγή έχει ΗΕΔ (ηλεκτρεργετική δύναμη) Ε και εσωτερική αντίσταση r .

Aν η εσωτερική της αντίσταση r μειωθεί κατά 20 %  τότε ,

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Tο ρεύμα βραχυκύκλωσης θα αυξηθεί κατά :

α. 20 % ,

β. 10 % ,

γ. 25 % .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

ΘΕΜΑ Δ

Στο κύκλωμα του σχήματος γνωρίζουμε ότι R1 = 6 Ω και r = 2 Ω .

Επίσης η ισχύς στην εσωτερική αντίσταση Ρr = 18 W , ενώ η θερμότητα Q1 που εκλύεται στον αντιστάτη R1 σε χρόνο 2 s είναι 48 J .

askisi kiklomata 1 tou marinou iliopoulou_1

Να υπολογιστούν :

Δ1Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα .

Δ2. Η πολική τάση της πηγής .

Δ3. Η ΗΕΔ (ηλεκτρεκτρεγερτική δύναμη) της πηγής .

Δ4Η τιμή του αντιστάτη R2 .

Δ5. Η ολική ισχύς στο κύκλωμα .  

Λύση του θέματος Β

Α.

Σωστή επιλογή είναι η γ.

Β.

Η εσωτερική αντίσταση μειώνεται κατά 20 % :

r΄ = r – (20 / 100)·r ⇒ r΄ = (80 / 100)·r ⇒ r΄ = (8 / 10)·r .

To ρεύμα βραχυκύκλωσης :

(το ρεύμα που διαρρέει την πηγή όταν βραχυκυκλώνουμε τα άκρα της, τα συνδέουμε με σύρμα αμελητέας αντίστασης)

Ιβρ = Ε / r .

To ρεύμα βραχυκύκλωσης , μετά την μείωση της εσωτερικής αντίστασης :

Ιβρ΄ = Ε / r΄ ⇒ Ιβρ΄ = Ε / (8·r / 10) ⇒ Ιβρ΄ = 5·E / (4·r) .

Tο ρεύμα βραχυκύκλωσης θα αυξηθεί κατά :

(ΔΙβρ / Ιβρ) % = [(Ιβρ΄ – Ιβρ) / Ιβρ]·100 % ⇒ (ΔΙβρ / Ιβρ) % = {[(5·Ε / (4·r)) – (E / r)] / (E / r)}·100 % ⇒

(ΔΙβρ / Ιβρ) % = [(E / (4·r)) / ( E / r)]·100 % ⇒ (ΔΙβρ / Ιβρ) % = (1 / 4)·100 % ⇒ (ΔΙβρ / Ιβρ) % = 25 % .

Λύση του θέματος Δ

askisi kiklomata 1 tou marinou iliopoulou_2

Δ1

Η ισχύς στην εσωτερική αντίσταση r :

Ρ= I²·r ⇒ I² = Ρ/ r ⇒ I² = 18 / 2 ⇒ I² = 9 ⇒ I = 3 A .

Δ2

H θερμότητα Q1 που εκλύεται στον αντιστάτη R1 :

Q1 = I1²·R1·t ⇒ I1² = Q1 / (R1·t) ⇒ I1 = √[Q1 / (R1·t)] ⇒ I1 = √[48 / (6·2)] ⇒ I1 = 2 Α .

Ο νόμος του Ohm στον R1 αντιστάτη :

I1 = V1 / R1 ⇒ V1 = I1·R1 ⇒ V1 = 2·6 ⇒ V1 = 12 Volt .

H πολική τάση στα άκρα της πηγής είναι ίση με την τάση στα άκρα του αντιστάτη R:

Vπ = V1 .

Δ3.

H πολική τάση στα άκρα της πηγής :

Vπ = Ε – Ι·r ⇒ E = Vπ + I·r ⇒ E = 12 + 3·2 ⇒ E = 18 V .

Δ4.

1ος κανόνας του kirchhoff :

Ι = Ι1 + Ι2 ⇒ Ι2 = Ι – Ι1 ⇒ Ι2 = 3 – 2 ⇒ Ι2 = 1 Α .

Οι αντιστάτες R1 και R2 είναι συνδεδεμένοι παράλληλα , άρα έχουν την ίδια τάση στα άκρα τους V2 = V1 .

Νόμος του Ohm στον αντιστάτη R2 :

Ι2 = V2 / R2 ⇒ R2 = V1 / Ι2 ⇒ R2 = 12 / 1 ⇒ R2 = 12 Ω .

Δ5.

Η ολική ισχύς στο κύκλωμα :

Ρολ = Ε·Ι ⇒ Ρολ = 18·3 ⇒ Ρολ = 54 Watt .

Μια ωραία άσκηση από τον συνάδελφο Μαρίνο Ηλιόπουλο .

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

Advertisements

45 thoughts on “Ηλεκτρικά Κυκλώματα Β και Δ θέμα του Μαρίνου Ηλιόπουλου

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