Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15528

Sun flowers

Να είμαστε αισιόδοξοι .

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από τα ηλεκτρικά κυκλώματα .

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

Στο κύκλωμα δίνονται:

R1 = 12 Ω και R2 = 6 Ω.

Για την πηγή του κυκλώματος δίνονται:

E = 36 V και r = 1 Ω.

15528 d thema gen

Να βρείτε:

Δ1. Τη τιμή της αντίστασης Rx αν γνωρίζετε ότι η ολική εξωτερική αντίσταση του κυκλώματος είναι ίση με 11 Ω.

Δ2. Τη πολική τάση της πηγής και τη τάση στα άκρα της αντίστασης R1.

Δ3. Τη συνολική ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται στο εξωτερικό κύκλωμα κατά τη διάρκεια 10 min.

Βραχυκυκλώνουμε τα σημεία Γ και Δ με αγωγό αμελητέας αντίστασης.

Δ4. Η συνολική ενέργεια που καταναλώνεται στο εξωτερικό κύκλωμα κατά τη διάρκεια 10 min σε σχέση με αυτή που υπολογίσατε στο ερώτημα Δ3 είναι:

α. μεγαλύτερη ,                                β. μικρότερη ,                                        γ. ίση .

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Λύση

Δ1.

Η ισοδύναμη αντίσταση των R1 και R2 :

1 / R1,2 = (1 / R1) + (1 / R2) ⇒ 1 / R1,2 = (1 / 12) + (1 / 6) ⇒ R1,2 = 12 / 3 ⇒

R1,2 = 4 Ω .

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

Rολ = R1,2 + R⇒ R= Rολ – R1,2 ⇒ R= 11 – 4 ⇒ R= 7 Ω .

Δ2.

Νόμος του Ohm σε όλο το κύκλωμα :

Ι = Ε / (Rολ + r) ⇒ Ι = 36 / (11 + 1) ⇒ Ι = 3 A .

H πολική τάση της πηγής είναι :

Vπ = Ε – Ι·r ⇒ Vπ = 36 – 3·1 ⇒ Vπ = 33 Volt .

H τάση στα άκρα της R:

Ι = V/ R⇒ V= I·R⇒ V= 3·7 ⇒ V= 21 Volt .

Ισχύει :

Vπ = V+ V⇒ V= Vπ – V⇒ V= 33 – 21 ⇒ V= 12 Volt .

Δ3.

Η συνολική ενέργεια που καταναλώνεται στο εξωτερικό κύκλωμα :

Wεξ = Vπ·Ι·t ⇒ Wεξ = 33·3·(10·60) ⇒ Wεξ = 59400 joule .

Δ4.

Βραχυκυκλώνουμε τα σημεία Γ και Δ , άρα η ισοδύναμη αντίσταση είναι τώρα η :

(H Rδεν παίζει πια ρόλο στο κύκλωμα)

Rολ΄ = R1,2 ⇒ Rολ΄ = 4 Ω .

Η νέα τιμή της έντασης του ρεύματος είναι :

Ι΄ = Ε / (Rολ΄ + r) ⇒ Ι΄ = 36 / (4 + 1) ⇒ Ι΄ = 7,2 A  .

H πολική τάση της πηγής είναι :

Vπ΄ = Ε – Ι΄·r ⇒ Vπ΄ = 36 – 7,2·1 ⇒ Vπ΄ = 28,8 Volt.

Η νέα συνολική ενέργεια που καταναλώνεται στο εξωτερικό κύκλωμα :

Wεξ΄ = Vπ΄·Ι΄·t ⇒ Wεξ΄ = 28,8·7,2·(10·60) ⇒ Wεξ΄ = 124.416 joule .

Παρατηρούμε ότι Wεξ΄ > Wεξ .

Σωστή είναι η επιλογή α.

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 15528

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