Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15509

pc technician close

O τεχνικός ελέγχει την τάση τμημάτων του υπολογιστή με την βοήθεια ενός πολύμετρου .

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από τα ηλεκτρικά κυκλώματα .

Ένα θέμα – πρόταση για την Γ λυκείου

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

Όταν μια ηλεκτρική πηγή τροφοδοτεί αντιστάτη με αντίσταση R1 = 3,5 Ω, αυτή διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης I1 = 1,2 Α. Όταν όμως η ίδια ηλεκτρική πηγή τροφοδοτεί αντιστάτη με αντίσταση R2 = 8,5 Ω, τότε διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι2 = 0,6 Α. Δίνεται ότι η ηλεκτρική πηγή έχει ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε και εσωτερική αντίσταση r.

Δ1. Να σχεδιάσετε το ένα από τα δυο προαναφερόμενα κυκλώματα και τη φορά του ηλεκτρικού ρεύματος σ’ αυτό.

Δ2. Να υπολογίσετε την εσωτερική αντίσταση και την ηλεκτρεγερτική δύναμη της ηλεκτρικής πηγής.

Δ3. Να υπολογίσετε την ισχύ που παρέχει η ηλεκτρική πηγή στο εξωτερικό κύκλωμα, όταν τροφοδοτεί μόνο έναν αντιστάτη με αντίσταση R3 = 1,5 Ω.

Δ4. Να σχεδιάσετε σε βαθμονομημένους (με μονάδες μέτρησης στο σύστημα S.I.) άξονες V – I τη χαρακτηριστική καμπύλη της ηλεκτρικής πηγής.

Λύση

Δ1.

Ας σχεδιάσουμε και τα δύο κυκλώματα .

15509 d thema gen_1

Δ2.

Νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

I1 = Ε / (R1 + r) ⇒ E = I1·(R1 + r) .

Νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

I2 = Ε / (R2 + r) ⇒ E = I2·(R2 + r) .

συνδυάζουμε τις παραπάνω σχέσεις :

I1·(R1 + r) = I2·(R2 + r) ⇒ I1·R1 + I1·r = I2·R2 + I2·r ⇒ I1·r – I2·r = I2·R2 – I1·R1 ⇒

(I– I2)·r = I2·R2 – I1·R1 ⇒ r = (I2·R2 – I1·R1) / (I– I2) ⇒ r = (0,6·8,5 – 1,2·3,5) / (1,2 – 0,6) ⇒

r = (5,1 – 4,2) / 0,6 ⇒ r = 0,9 / 0,6 ⇒ r = 1,5 Ω , η εσωτερική αντίσταση της πηγής .

Η ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε , είναι :

E = I1·(R1 + r) ⇒ E = 1,2·(3,5 + 1,5) ⇒ E = 1,2·5 ⇒ E = 6 V .

Δ3.

Νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

Ι3 = Ε / (R3 + r) ⇒ Ι3 = 6 / (1,5 + 1,5) ⇒ Ι3 = 2 Α .

Η πολική ισχύς :

Vπ = Ε – Ι3·r ⇒ Vπ = 6 – 2·1,5 ⇒ Vπ = 3 Volt .

H ισχύς που παρέχει η πηγή στο εξωτερικό κύκλωμα :

Pεξ = Vπ·Ι3 ⇒ Pεξ = 3·2 ⇒ Pεξ = 6 Watt .

Δ4.

H χαρακτηριστική καμπύλη της πηγής είναι το διάγραμμα Vπ – Ι :

Vπ = Ε – Ι·r ⇒ Vπ = 6 – 1,5·I .

Για Vπ = 0 ⇒ 6 – 1,5·Iβρ = 0 ⇒ Iβρ = 6 / 1,5 ⇒ Iβρ = 4 Α .

Για Ι = 0 ⇒ Vπ = Ε ⇒ Vπ = 6 Volt .

15509 d thema gen_2

Προτείνουμε η άσκηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι .

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

Advertisements

5 thoughts on “Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15509

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