Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15519

Dance pose unique

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από την συνδεσμολογία των αντιστατών .

Δείτε αυτό το επαναληπτικό θέμα

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

Τρεις αντιστάτες (1), (2), (3), που έχουν αντιστάσεις R1 = 10 Ω, R2 και R3 αντίστοιχα, συνδέονται μεταξύ τους όπως δείχνει η συνδεσμολογία του σχήματος. Το σύστημα των τριών αντιστατών συνδέεται στα άκρα ηλεκτρικής πηγής, η οποία έχει ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε = 66 V και εσωτερική αντίσταση r = 2 Ω.

15519 d thema gen

Αν δίνεται ότι για τις εντάσεις των ηλεκτρικών ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες R1 και R2 ισχύει η σχέση Ι1 = 2∙I2 και για τις ηλεκτρικές τάσεις VΓA, VAB η σχέση VΓA = 2·VAB :

Δ1. Να σχεδιάσετε στο κύκλωμα τις φορές (συμβατικές) των ηλεκτρικών ρευμάτων που διαρρέουν όλους τους κλάδους του και να υπολογίσετε την αντίσταση R2.

Δ2. Να υπολογίσετε την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος μεταξύ των σημείων Γ, Β.

Δ3. Να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει κάθε κλάδο του κυκλώματος.

Δ4. Να υπολογίσετε τη θερμότητα που εκλύεται στον αντιστάτη (1), στο ίδιο χρονικό διάστημα που η ηλεκτρική πηγή προσφέρει ηλεκτρική ενέργεια 1980 J σε όλο το κύκλωμα.

Λύση

Δ1.

15519 d thema gen_1

Δίνεται :

Ι1 = 2∙I2

(ο νόμος του Ohm είναι στους αντιστάτες : Ι1 = VAB / R1 = και Ι2 = VAB / R2)

VAB / R1 = 2∙(VAB / R2) ⇒ R2 = 2∙R1 ⇒ R2 = 2∙10 ⇒ R2 = 20 Ω .

Δ2.

Η αντίσταση μεταξύ των σημείων Α και Β :

1 / R1,2 = (1 / R1) + (1 / R2) ⇒ 1 / R1,2 = (1 / 10) + (1 / 20) ⇒

1 / R1,2 = (2 / 20) + (1 / 20) ⇒ 1 / R1,2 = 3 / 20 ⇒ R1,2 = 20 / 3 Ω .

ο νόμος του Ohm είναι στους αντιστάτες :

Ι = VAB / R1,2 και Ι = V / R3

Δίνεται :

VΓA = 2·VAB ⇒ Ι·R3 = 2·Ι·R1,2 ⇒ R3 = 2·R1,2 ⇒

R3 = 40 / 3 Ω .

Η αντίσταση μεταξύ των σημείων Γ και Β :

Rολ = R1,2 + R3 ⇒ Rολ = (40 / 3) + (20 / 3) ⇒ Rολ = 60 / 3 Ω .

Δ3.

Νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

Ι = Ε / (Rολ + r) ⇒ Ι = 66 / [(60 / 3) + 2] ⇒ Ι = 3 A .

1ος κανόνας του kirchhoff :

Ι = Ι1 + Ι2 ⇒ Ι = 2·Ι2 + Ι2 ⇒ Ι = 3·Ι2 ⇒ Ι2 = Ι / 3 ⇒ Ι2 = 3 / 3 ⇒ Ι2 = 1 Α .

Αλλά

Ι1 = 2·Ι2 ⇒ Ι1 = 2·1 ⇒ Ι1 = 2 Α .

Δ4.

Η ηλεκτρική ενέργεια που προσφέρει η πηγή σε όλο το κύκλωμα :

Wολ = Ε·Ι·t ⇒ t = Wολ / Ε·Ι ⇒ t = 1980 / (66·3) ⇒ t = 1980 / 198 ⇒ t = 10 s .

H θερμότητα που εκλύεται στον αντιστάτη R1 :

Q1 = I1²·R1·t ⇒ Q1 = 2²·10·10 ⇒ Q1 = 400 joule .

Προτείνουμε η άσκηση να διδαχτεί στους μαθητές από τον καθηγητή .

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

Advertisements

3 thoughts on “Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15519

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