Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15338

Electronic circuit fancy

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από τα ηλεκτρικά κυκλώματα.

Μια άσκηση που μας λύνει υποδειγματικά

η συνάδελφος Ιφιγένεια Τριανταφύλλου .

Η φίλη και συνάδελφος Ιφιγένεια δουλεύει σε δημόσιο σχολείο και την θεωρούμε μέλος της ομάδας μας δεδομένου ότι έχει κάνει σημαντικό αριθμό από σχόλια και διορθώσεις στις λύσεις των ασκήσεων της σελίδας μας.

Ευχαριστούμε την φίλη Ιφιγένεια, με ιδιαίτερη χαρά παρουσιάζουμε την λύση της άσκησης που μας έστειλε .

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

Στα παρακάτω σχήματα φαίνονται οι χαρακτηριστικές καμπύλες τριών ηλεκτρικών στοιχείων.

15338 d thema gen

Δ1. Να αναγνωρίσετε ποιά από τις παραπάνω καμπύλες αντιστοιχεί σε ηλεκτρική πηγή και ποιές αντιστοιχούν σε αντιστάτες. Στη συνέχεια να βρείτε από τις αντίστοιχες καμπύλες την ηλεκτρεγερτική δύναμη και την εσωτερική αντίσταση της ηλεκτρικής πηγής καθώς και τις αντιστάσεις των αντιστατών.

Δ2. Να σχεδιάσετε ένα κύκλωμα όπου οι αντιστάτες είναι συνδεδεμένοι παράλληλα και το σύστημά τους συνδέεται στους πόλους της πηγής και στη συνέχεια να υπολογίσετε την ολική ωμική αντίσταση του κυκλώματος.

Δ3. Να υπολογίσετε τη πολική τάση της πηγής.

Δ4. Να υπολογίσετε την ισχύ του ηλεκτρικού στοιχείου, που αντιστοιχεί στη δεύτερη χαρακτηριστική καμπύλη που σας δίνετε στην εκφώνηση του θέματος.

Λύση

Δ1.

Η καμπύλη του 1ου σχήματος  αντιστοιχεί σε χαρακτηριστική καμπύλη ηλεκτρικής πηγής .

Η ΗΕΔ ισούται με την πολική τάση της πηγής όταν αυτή δεν διαρρέεται από ρεύμα .

Για I = 0 (ανοιχτό κύκλωμα) τότε Vπ = Ε , άρα  Ε = 24 V .

Για Vπ = 0 είναι Ι = Ιβ = 12 Α .

Όμως Ιβρ = Ε / r ⇒ r = Ε / Ιβρ ⇒ r = 24 / 12 ⇒ r = 2 Ω .

Η καμπύλη του 2ου σχήματος  αντιστοιχεί σε  αντιστάτη

Σύμφωνα με τον νόμο του Οhm :

I = (1 / R)·V ⇒ R = V / I , άρα R= 30 / 10 ⇒ R= 3 Ω .

Η καμπύλη του 3ου σχήματος  αντιστοιχεί σε  αντιστάτη

Σύμφωνα με τον νόμο του Οhm :

I = (1 / R)·V ⇒ R = V / I , άρα R= 30 / 5 ⇒ R= 6 Ω .

Δ2.

15338 d thema gen_1

Οι αντιστάτες R1 και R2 συνδέονται παράλληλα, οπότε η ισοδύναμη αντίστασή τους είναι :

1 / R1,2 = (1 / R1) + (1 / R2) ⇒ R1,2 = (R1·R2) / (R+ R2) ⇒

R1,2 = (3·6) / (3 + 6) ⇒ R1,2 = 2 Ω .

Η ισοδύναμη αντίσταση (ή ολική αντίσταση) είναι :

Rολ = R1,2 + r ⇒ Rολ = 2 + 2 ⇒ Rολ = 4 Ω .

Δ3.

Από τον νόμο του Ohm σε  κλειστό κύκλωμα  θα υπολογίσουμε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα :

Ι = Ε / (Rολ + r) ⇒ Ι = 24 / 4 ⇒ Ι = 6 A .

Όταν η πηγή διαρρέεται από ρεύμα  , η πολική τάση της δίνεται από τη σχέση :

Vπ = Ε – I·r ⇒ Vπ = 24 – 6·2 ⇒ Vπ = 24 – 12 ⇒ Vπ = 12 Volt .

Δ4.

H ηλεκτρική ισχύς που δαπανάται στον αντιστάτη αντίστασης R1  ,δίνεται από τη σχέση  :

Ρ1 = Ι1²·R1 .

Από τον νόμο του Ohm  στον αντιστάτη R1 , θα υπολογίσουμε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R1 :

Ι= V1 / R⇒ Ι= Vπ / R⇒ Ι= 12 / 3 ⇒ Ι= 4 Α .

Άρα :

Ρ1 = Ι1²·R1 ⇒ Ρ1 = 4²·3 ⇒ Ρ1 = 16·3 ⇒ Ρ1 = 48 Watt .

Μια όμορφη λύση από την συνάδελφο Ιφιγένεια .

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

Advertisements

2 thoughts on “Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 15338

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