Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15514

digital art 12

Η δημιουργικότητα , εκφράζεται και ψηφιακά .

Σας παρουσιάζουμε μία άσκηση στα ηλεκτρικά κυκλώματα .

To NEO σύστημα εισαγωγής στην τριτοβάθμια εκπαίδευση

Δείτε και αυτό

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

Δυο αντιστάτες με αντιστάσεις R1 = 9 Ω , R2 = 18 Ω συνδέονται παράλληλα και έχουν κοινά τα άκρα τους Α και Β. Το δίπολο που σχηματίζεται συνδέεται σε σειρά με αντιστάτη ΒΓ αντίστασης R3 = 3 Ω . Τα άκρα του νέου διπόλου ΑΓ που σχηματίσαμε συνδέονται μέσω διακόπτη με τους πόλους πηγής ΗΕΔ Ε και εσωτερικής αντίστασης r. Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R2 είναι Ι2 = 1 Α.

Δ1. Να υπολογίσετε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R3.

Δ2. Να υπολογίσετε τη πολική τάση της πηγής καθώς και την ολική ισχύ που καταναλώνεται στη συστοιχία των αντιστατών R1, R2 και R3.

Δ3. Αν το ρεύμα βραχυκύκλωσης της πηγής είναι Iβ = 12 Α, να υπολογίσετε την ηλεκτρεγερτική δύναμη της πηγής και την εσωτερική της αντίσταση.

Δ4. Αφήνουμε το διακόπτη κλειστό για ορισμένο χρονικό διάστημα. Η ολική ενέργεια που καταναλώνεται στη παραπάνω διάταξη σε αυτό το χρονικό διάστημα είναι 10,8 KWh. Να βρείτε το χρονικό διάστημα λειτουργίας της διάταξης.

Λύση

Δ1.

15514 d thema gen_1

O νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

Ι= VAB / R⇒ VAB = Ι2·R⇒ VAB = 1·18 ⇒ VAB = 18 Volt .

O νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

Ι= VAB / R⇒ Ι= 18 / 9 ⇒ Ι= 2 A .

1ος kirchhoff στο κόμβο Α :

Ι = Ι+ Ι⇒ Ι = 2 + 1 ⇒ Ι = 3 Α .

Το ρεύμα έντασης Ι διαρρέει τον αντιστάτη R.

Δ2.

O νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

Ι = VBΓ / R⇒ VBΓ = Ι·R⇒ VBΓ = 3·3 ⇒ VBΓ = 9 Volt .

H πολική τάση της πηγής είναι :

Vπ = VAB + VBΓ ⇒ Vπ = 18 + 9 ⇒ Vπ = 27 Volt .

H ολική ισχύς που καταναλώνεται :

Ρολ = Vπ·Ι ⇒ Ρολ = 27·3 ⇒ Ρολ = 81 Volt .

Δ3.

To ρεύμα βραχυκύκλωσης :

Iβρ = Ε / r ⇒ Ε = Iβρ·r ⇒ Ε = 12·r … (1) .

Η πολική τάση της πηγής :

Vπ = E – I·r ⇒

από την σχέση (1) και Ι = 3 Α ,

Vπ = 12·r – 3·r ⇒ Vπ = 9·r ⇒ r = Vπ / 9 ⇒ r = 27 / 9 ⇒ r = 3 Ω .

Άρα η ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε :

(1) ⇒ Ε = 12·3 ⇒ Ε = 36 Volt .

Δ4.

Η ολική ενέργεια Wολ που καταναλώνεται στη διάταξη :

(η ενέργεια Wολ γίνεται εξ΄ολοκλήρου θερμότητα Q στους αντιστάτες και στην εσωτερική αντίσταση , μετατροπή της KWh σε J : 1 KWh = 103 W∙3.600 s = 36∙105 J)

Wολ = Ε·Ι·t ⇒ t = Wολ / (Ε·I) ⇒ t = 10,8·36∙105 / (36·3) ⇒ t = 3,6∙105 s .

(θα μπορούσε ο χρόνος να μετατραπεί σε ώρες)

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 15514

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