Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15360

motherboard close

Μια ωραία φωτογραφία σε ένα κοντινό πλάνο από ένα motherboard .

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από την συνδεσμολογία των αντιστατών .

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

Στο πιο κάτω κύκλωμα ο λαμπτήρας Λ φέρει ενδείξεις κανονικής λειτουργίας 10 V / 20 W και οι αντιστάσεις των αντιστατών είναι R1 = 1 Ω , R2 = 3 Ω , R3 = 4 Ω . Θεωρούμε ότι: η ηλεκτρική πηγή έχει μηδενική εσωτερική αντίσταση, οι αγωγοί σύνδεσης έχουν μηδενικές αντιστάσεις, ενώ ο λαμπτήρας συμπεριφέρεται σαν ωμικός αντιστάτης.

15360 d thema gen

Να υπολογίσετε:

Δ1. Την αντίσταση του λαμπτήρα RΛ.

Δ2. Τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος.

Δ3. Τις εντάσεις των ηλεκτρικών ρευμάτων που διαρρέουν τις αντιστάσεις του κυκλώματος αν δίνεται ότι E = 18 V .

Δ4. Τη τιμή που θα έπρεπε να έχει η ΗΕΔ της πηγής για να λειτουργεί κανονικά ο λαμπτήρας.

Λύση

Δ1.

Η ισχύς κανονικής λειτουργίας του λαμπτήρα :

ΡΛ = VΛ² / RΛ ⇒ RΛ = VΛ² / ΡΛ ⇒ RΛ = 10² / 20 ⇒ RΛ = 5 Ω .

Το ρεύμα κανονικής λειτουργίας του λαμπτήρα :

ΡΛ = VΛ·Ικ ⇒ Ικ = ΡΛ / VΛ ⇒ Ικ = 20 / 10 ⇒ Ικ = 2 Α .

Δ2.

Οι αντιστάτες Rκαι RΛ είναι συνδεδεμένοι σε σειρά :

R1,Λ = R+ RΛ ⇒ R1,Λ = 1 + 5 ⇒ R1,Λ = 6 Ω .

Οι αντιστάτες R1.Λ και R2 είναι συνδεδεμένοι παράλληλα :

1 / R1,Λ,2 = (1 / R1.Λ) + (1 / R2) ⇒ 1 / R1,Λ,2 = (1 / 6) + (1 / 3) ⇒ 1 / R1,Λ,2 = 3 / 6 ⇒ R1,Λ,2 = 6 / 3 ⇒ R1,Λ,2 = 2 Ω .

Οι αντιστάτες R1.Λ,2 και R3 είναι συνδεδεμένοι σε σειρά :

Rολ = R1.Λ,2 + R3 ⇒ Rολ = 2 + 4 ⇒ Rολ = 6 Ω .

Αυτή είναι η συνολική ή ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος .

Δ3.

15360 d thema gen_1

Ο νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα (μας δίνεται r = 0) :

Ι = Ε / Rολ ⇒ Ι = 18 / 6 ⇒ Ι = 3 Α .

Ο νόμος του Ohm στον αντιστάτη R3 :

Ι = V3 / R3 ⇒ V3 = I·R3 ⇒ V3 = 3·4 ⇒ V3 = 12 Volt .

Ισχύει :

Ε = V3 + V2 ⇒ V2 = Ε – V3 ⇒ V2 = 18 – 12 ⇒ V2 = 6 Volt .

Ο νόμος του Ohm στον αντιστάτη R2 :

Ι2 = V2 / R2 ⇒ Ι2 = 6 / 3 ⇒ Ι2 = 2 A .

1ος κανόνας του kirchhoff :

(άλλη έκφραση της αρχής διατήρησης του φορτίου)

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

Δ4.

Για να λειτουργεί κανονικά ο λαμπτήρας θα έπρεπε να τον διαρρέει Ικ = 2 Α .

15360 d thema gen 2_1

Η τάση στα άκρα του αντιστάτη R1,Λ  , από τον νόμο του Ohm :

Ικ = V2΄ / R1,Λ ⇒ V2΄ = Ικ·R1,Λ ⇒ V2΄ = 2·6 ⇒ V2΄ = 12 Volt .

Νόμος του Ohm στον αντιστάτη R:

Ι2΄ = V2΄ / R⇒ Ι2΄ = 12 / 3 ⇒ Ι2΄ = 4 Α .

1ος κανόνας του kirchhoff :

(άλλη έκφραση της αρχής διατήρησης του φορτίου)

Ι΄ = Ικ + Ι2΄ ⇒ Ι΄ = 2 + 4 ⇒ Ι΄ = 6 Α .

Ο νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα (μας δίνεται r = 0) :

Ι΄ = Ε΄ / Rολ ⇒ Ε΄ = Ι΄·Rολ ⇒ Ε΄ = 6·6 ⇒ Ε΄ = 36 Volt .

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 15360

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