Epanaliptikes Geniki b

13
2ο Κεφάλαιο ( Ηλεκτρικό ρεύμα ) Χρήσιμες υποδείξεις στην θεωρία 1) . Η ηλεκτρική πηγή δεν παρέχει στο κύκλωμα ηλεκτρικά φορτία. Απλά, προσφέροντας ενέργεια, θέτει τα ηλεκτρικά φορτία σε οργανωμένη κίνηση. 2) Η ηλεκτρική πηγή μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική. 3) Το ηλεκτρικό ρεύμα στους μεταλλικούς αγωγούς δημιουργείται από την οργανωμένη κίνηση ελεύθερων ηλεκτρονίων. Στους ηλεκτρολύτες, από την οργανωμένη κίνηση ελεύθερων ηλεκτρονίων και θετικών ιόντων. 4) Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στους μεταλλικούς αγωγούς, χωρίς την επίδραση εξωτερικής πηγής, κινούνται άτακτα. Με την επίδραση εξωτερικής πηγής, αποκτούν μία επιπλέον ρευματική ταχύτητα. 5) Οταν κλείσουμε τον διακόπτη, το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί η πηγή, διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός στο κύκλωμα. Αν το κύκλωμα περιέχει λαμπτήρες, όταν κλείσουμε τον διακόπτη αυτοί ανάβουν ταυτόχρονα. 6) Η φορά του ηλεκτρικού ρεύματος ορίζεται ως η φορά κίνησης των θετικών φορτίων. Αρα, στους μεταλλικούς αγωγούς, η φορά του ηλεκτρικού ρεύματος είναι αντίθετη από την φορά κίνησης των ελεύθερων ηλεκτρονίων. . ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗ ΠΑΙΔΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Ν. ΤΣΙΛΙΒΙΓΚΟΣ 9

Transcript of Epanaliptikes Geniki b

Page 1: Epanaliptikes Geniki b

2ο Κεφάλαιο ( Ηλεκτρικό ρεύμα )

Χρήσιμες υποδείξεις στην θεωρία

1) . Η ηλεκτρική πηγή δεν παρέχει στο κύκλωμα ηλεκτρικά φορτία. Απλά, προσφέροντας ενέργεια, θέτει τα ηλεκτρικά φορτία σε οργανωμένη κίνηση.

2) Η ηλεκτρική πηγή μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική.

3) Το ηλεκτρικό ρεύμα στους μεταλλικούς αγωγούς δημιουργείται από την οργανωμένη κίνηση ελεύθερων ηλεκτρονίων. Στους ηλεκτρολύτες, από την οργανωμένη κίνηση ελεύθερων ηλεκτρονίων και θετικών ιόντων.

4) Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στους μεταλλικούς αγωγούς, χωρίς την επίδραση εξωτερικής πηγής, κινούνται άτακτα. Με την επίδραση εξωτερικής πηγής, αποκτούν μία επιπλέον ρευματική ταχύτητα.

5) Οταν κλείσουμε τον διακόπτη, το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί η πηγή, διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός στο κύκλωμα. Αν το κύκλωμα περιέχει λαμπτήρες, όταν κλείσουμε τον διακόπτη αυτοί ανάβουν ταυτόχρονα.

6) Η φορά του ηλεκτρικού ρεύματος ορίζεται ως η φορά κίνησης των θετικών φορτίων. Αρα, στους μεταλλικούς αγωγούς, η φορά του ηλεκτρικού ρεύματος είναι αντίθετη από την φορά κίνησης των ελεύθερων ηλεκτρονίων.

7) Η αντίσταση ενός οποιουδήποτε αγωγού ορίζεται ως : R = . O νόμος του

Ohm , ( I ~V , I = ), ισχύει μόνο για τους μεταλλικούς ( ωμικούς ) αγωγούς .

8) Στους ωμικούς αγωγούς, η αντίσταση R είναι ανεξάρτητη από το V και το Ι. Εξαρτάται από το μήκος του αγωγού, το εμβαδόν διατομής του , το υλικό και την θερμοκρασία του.

9) Η ειδική αντίσταση ενός αγωγού εξαρτάται από το υλικό και την θερμοκρασία του.

10) Η ειδική αντίσταση ρ του αγωγού αυξάνεται με την θερμοκρασία σύμφωνα με την σχέση: ρθ = ρο(1 + αθ ) , όπου α : ο θερμικός συντελεστής αντίστασης. Ο θερμικός συντελεστής α εξαρτάται μόνο από το υλικό του αγωγού.

11) O θερμικός συντελεστής α είναι: α) θετικός για τα μέταλλα. β) αρνητικός για τα αμέταλλα. γ) μηδενικός για κράματα σταθερής θερμοκρασίας.

. ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗ ΠΑΙΔΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Ν. ΤΣΙΛΙΒΙΓΚΟΣ

9

Page 2: Epanaliptikes Geniki b

12) Για τους 2 αγωγούς (1) και (2) :

R1 < R2.

13) Η αγωγιμότητα ενός αγωγού ορίζεται ως : G = 1 / R.

14) Ο αντιστάτης είναι το «τμήμα» του κυκλώματος που εμποδίζει την κίνηση του ηλεκτρικού ρεύματος. Η αντίσταση R είναι το φυσικό μέγεθος που εκφράζει αυτήν την δυσκολία.

15) Το αμπερόμετρο συνδέεται σε σειρά με το δίπολο του οποίου την ένταση του ρεύματος που το διαρρέει θέλουμε να μετρήσουμε.

16) Το βολτόμετρο συνδέεται παράλληλα με το δίπολο του οποίου την τάση στα άκρα θέλουμε να μετρήσουμε.

17) Η θερμότητα που αναπτύσσεται στα άκρα ενός ωμικού αντιστάτη είναι ανάλογη του τετραγώνου της έντασης του ρεύματος που τον διαρρέει. Q = I2Rt .

18) Η ισχύς που καταναλώνεται σε έναν αντιστάτη R είναι : P = I2R ή P = V2 / R. ( Ι : η ένταση του ρεύματος που τον διαρρέει, V : η τάση στα άκρα του. )

19) Για να συγκρίνουμε την ισχύ που καταναλώνουν 2 αντιστάτες σε σειρά, χρησιμοποιούμε την σχέση: P = I2R. Για να συγκρίνουμε την ισχύ που καταναλώνουν 2 αντιστάτες σε σειρά, χρησιμοποιούμε την σχέση: P = V2 / R.

20) Η κιλοβατώρα ( 1 KWh ) είναι μονάδα ενέργειας. 1 KWh = 3600000 J.

21) Στην ΔΕΗ πληρώνουμε ενέργεια.

22) Δύο αντιστάτες συνδεδεμένοι σε σειρά διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα, ενώ η τάση V στα άκρα τους διασπάται σε V1 και V2. Αν R1 > R2 τότε: V1 > V2. 23) Δύο αντιστάτες συνδεδεμένοι παράλληλα έχουν κοινή τάση V στα άκρα τους, ενώ η ολική ένταση Ι διασπάται σε Ι1 και Ι2. Αν R1 > R2 τότε: Ι1 < Ι2.

24) Για 2 μόνο αντιστάτες συνδεδεμένους παράλληλα, ισχύει και ο τύπος:

Rολ = .

25) Οταν συνδέουμε αντιστάτες σε σειρά, η ολική αντίσταση αυξάνεται.Οταν συνδέουμε αντιστάτες παράλληλα , η ολική αντίσταση μειώνεται.

10

Page 3: Epanaliptikes Geniki b

26). Στο σπίτι μας οι συσκευές συνδέονται παράλληλα.

27) Η πολική τάση στα άκρα της γεννήτριας είναι : Vπ = Ε – Ιr. Η πολική τάση στα άκρα της γεννήτριας είναι ίση με την ηλεκτρεγερτική της δύναμη Ε όταν : α) r = 0 ή β) Ι = 0 .

28) Οταν η πολική τάση στα άκρα της πηγής είναι Vπ = 0 , η πηγή διαρρέεται από το ρεύμα βραχυκύκλωσης: Ιβ = E / r .

29) Η ολική ισχύς της πηγής είναι : Pηλ = ΕΙ , ενώ η ισχύς που προσφέρει στο εξωτερικό κύκλωμα: Pεξ = ΕΙ - Ι2r . 30) Τα χαρακτηριστικά μιας ηλεκτρικής πηγής είναι η ηλεκτρεγερτική της δύναμη Ε , και η εσωτερική της αντίσταση r.

31) Η χαρακτηριστική καμπύλη διπόλου , V = V(I) , έχει τις παρακάτω μορφές: ενεργητικό δίπολο: παθητικό δίπολο (ηλεκτρική πηγή ) ( ωμικός αντιστάτης ) V = E – Ir V = IR

32) Ο 1ος κανόνας του Kirchoff εκφράζει την αρχή διατήρησης του φορτίου στα ηλεκτρικά κυκλώματα. Ο 1ος κανόνας του Kirchoff εκφράζει την αρχή διατήρησης της ενέργειας στα ηλεκτρικά κυκλώματα.

Προβλήματα

. ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗ ΠΑΙΔΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Ν. ΤΣΙΛΙΒΙΓΚΟΣ

11

Page 4: Epanaliptikes Geniki b

Δίνεται το στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο : qe = 1.6 10-19 C.

2.1) Από μια διατομή ενός αγωγού περνούν σε 2 λεπτά 31021 ηλεκτρόνια. Να υπολογισθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό. ( Απ: 4 Α)

2.2) Χάλκινο κυλινδρικό σύρμα έχει μήκος 2 m και εμβαδόν διατομής 2 mm2. Στα άκρα του εφαρμόζεται τάση 17 V. Πόσα ηλεκτρόνια θα περάσουν από μια διατομή του σε 1 min; Δίνεται : ρCu = 1.710-8 Ωm. ( Απ : 3751021 ηλ. )

2.3) Χάλκινο κυλινδρικό σύρμα έχει μήκος l1 = 1570 m και ακτίνα διατομής r = 1mm. Να υπολογισθεί η αντίσταση του χάλκινου σύρματος. Πόσο πρέπει να είναι το μήκος l2 ενός κυλινδρικού σύρματος από σίδηρο, με διατομή ακτίνας r2 = 1.5 mm , ώστε να έχει διπλάσια αντίσταση από το χάλκινο στην ίδια θερμοκρασία; Δίνονται : ρCu = 1.710-8 Ωm , ρFe = 9.5 10-8 Ωm.( Απ : 8.5 Ω , 1264.3 m ).

2.4) Οταν μια αντίσταση R τροφοδοτείται από τάση V , διαρρέεται από ρεύμα Ι = 16 Α. Η αντίσταση λειώνεται, ξανασχηματίζεται με τετραπλάσιο μήκος του αρχικού, και συνδέεται πάλι με τάση V. Υπολογίστε το ρεύμα που θα την διαρρέει στην δεύτερη περίπτωση. ( Απ: 1 Α )

2.5) Ενα σύρμα χρωμονικελίνης έχει αντίσταση R = 100 Ω στην θερμοκρασία των θ = 14 οC. Πόση είναι η αντίσταση του σύρματος στην θερμοκρασία των 0 οC; Δίνεται οτι ο θερμικός συντελεστής της ειδικής αντίστασης της χρωμονικελίνης είναι α = 0.0004 οC-1 . ( Απ: 99.96 Ω )

2.6) Ενας αγωγός έχει αντίσταση R = 20 Ω σε θερμοκρασία θ = 20 οC. Οταν ο αγωγός διαρρέεται από ρεύμα Ι = 10 Α λόγω του φαινομένου Joule η θερμοκρασία του σύρματος αυξάνεται σε θ ’ = 50 οC. Να υπολογιστεί η τάση στα άκρα του αγωγού. Δίνεται ο θερμικός συντελεστής αντίστασης του αγωγού α = 410-3 C-1 . ( Απ: 22.22 V )

2.7) Λαμπτήρας φέρει τα στοιχεία 220 V , 80 W και λειτουργεί κανονικά. Να υπολογισθούν : α) Η αντίσταση του λαμπτήρα. β) Tο ηλεκτρικό φορτίο που περνά ανά λεπτό από τον λαμπτήρα. γ) H θερμότητα που παράγεται σε 5 ώρες. (Απ: α) 605 Ω , β) 21.8 C , γ) 144103 J )

2.8) Σε μια οικιακή εγκατάσταση λειτουργούν ταυτόχρονα: Μία ηλεκτρική κουζίνα ισχύος 2 ΚW, ένα ψυγείο ισχύος 1 ΚW , μία ηλεκτρική σόμπα ισχύος 2 ΚW και 100 λάμπες των 100 W η κάθε μία. α) Πόση ενέργεια καταναλώνουν σε χρόνο t = 2 h αν λειτουργούν ταυτόχρονα; β) Υποθέτουμε οτι η ασφάλεια του σπιτιού είναι 30 Α. Αποδείξτε οτι αν λειτουργήσουν όλες οι συσκευές ταυτόχρονα, η ασφάλεια θα λειώσει. γ) Πόσες λάμπες μπορούν να είναι αναμμένες, αν λειτουργούν ταυτόχρονα όλες οι άλλες συσκευές; Δίνεται η τάση V = 220 V. ( Απ: α) 30 KWh , β) 16 )

2.9). Τρεις αντιστάτες R1 = 2 Ω , R2 = 1 Ω και R3 συνδέονται σε σειρά, και στα άκρα τους εφαρμόζεται τάση V = 12 V. Αν η τάση στα άκρα της R1 είναι 4 V, υπολογίστε : α) την αντίσταση του R3. β) την ισχύ στον αντιστάτη R2. . ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗ ΠΑΙΔΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Ν. ΤΣΙΛΙΒΙΓΚΟΣ

12

Page 5: Epanaliptikes Geniki b

( Απ : α) 3 Ω , β) 4 W )

2.10) Δύο αντιστάτες R1 = 2 Ω και R2 = 6 Ω συνδέονται παράλληλα , και στα άκρα τους εφαρμόζεται τάση V. Αν ο R1 διαρρέεται από ρεύμα Ι1 = 3 Α, υπολογίστε : α) την ολική αντίσταση του κυκλώματος. β) την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R2. γ) την θερμότητα που αναπτύσσεται στον αντιστάτη R2 σε 1 min. ( Απ: α) 1.5 Ω , β) 1 Α , γ) 360 J )

2.11) Στην συνδεσμολογία του σχήματος δίνονται : R1 = 2 Ω , R2 = 4 Ω , R3 = 12 Ω , V = 12 V. Να βρεθούν η ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος, και οι εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν κάθε αντιστάτη. ( Απ: 4 Ω , 2 Α , 2 Α , 1Α)

2.12) Αν R1 = 4 Ω , R2 = 12 Ω , R3 = 2 Ω και V = 100 V να υπολογιστούν : α) η ισοδύναμη αντίσταση των παραπάνω αντιστατών. β) η ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντιστάτη.

( Απ : α) 5 Ω , β) Ι1= 15 Α , Ι2 = 5 Α , Ι3 = 20 Α )

2.13) Τρεις αντιστάτες με αντιστάσεις Rα , Rβ = 300 Ω και Rγ = 500 Ω συνδέονται όπως στο σχήμα. Αν V = 25 V και το αμελητέας αντίστασης αμπερόμετρο έχει ένδειξη 100 mA , να υπολογίσετε την τιμή της Rα. ( Απ : 200 Ω )

2.14) Ηλεκτρικός λαμπτήρας φέρει τις ενδείξεις “ 2 W , 6 V “ .Ποιά αντίσταση πρέπει να συνδέσουμε σε σειρά με τον λαμπτήρα για να λειτουργεί κανονικά, αν στα άκρα του συστήματος εφαρμόσουμε τάση 12 V; Πόση ενέργεια απορροφά ο λαμπτήρας σε 2 min; ( Απ : 18 Ω , 240 J )

2.15) Τρεις αντιστάτες με αντίσταση R = 20 Ω ο κάθε ένας , συνδέονται με όλους τους δυνατούς συνδυασμούς. Να υπολογισθεί η ισοδύναμη αντίσταση σε κάθε συνδυασμό. ( Απ : 60 Ω , 20/3 Ω , 30 Ω , 40/3 Ω ).

2.16) Η ισχύς που καταναλώνει ο αντιστάτης R2

είναι P2 = 300 W. Αν R1 = 3 Ω , R2 = 3 Ω , R3 = 6 Ω , να υπολογισθούν : α) η ισχύς που καταναλώνει κάθε

13

Page 6: Epanaliptikes Geniki b

αντιστάτης. β) η ισχύς που καταναλώνει το σύστημα. γ) η τάση V. ( Απ : α) 675 W , 300 W , 150 W , β) 1125 W , γ) 75 V )

2.17) Δύο αντιστάτες R1 και R2, όταν συνδεθούν σε σειρά έχουν ολική αντίσταση 18 Ω, ενώ όταν συνδεθούν παράλληλα, 4Ω. α) Να υπολογιστούν οι τιμές τους. β) Αν συνδεθούν σε σειρά υπό τάση V = 36 V, υπολογίστε την θερμότητα που αναπτύσσεται σε αυτές σε χρόνο t = 2 min. ( Απ: α) 6 Ω , 12 Ω , β) 8640 J )

2.18) Να υπολογισθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντίσταση του σύρματος. Δίνονται : V = 100 V , R1 = 2 Ω , R2 = 10 Ω , R3 = 5 Ω. (Απ: 50 Α , 10 Α , 20 Α )

2.19) Με ομοιόμορφο σύρμα που έχει ολική αντίσταση 12 Ω σχηματίζουμε έναν κύκλο. Ενώνουμε 2 σημεία Α και Β του κύκλου, τα οποία απέχουν κατά το 1 / 4 της περφέρειας με ηλεκτρικό στοιχείο Ε = 3 V , r = 1 Ω. Να υπολογισθεί η ένταση του ρεύματος στους διάφορους κλάδους του

κυκλώματος. ( Απ: 0.92 Α , 0.69 Α , 0.23 Α )

2.20) Στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος δίνονται: R1

= 2 Ω, R2 = 3 Ω, V = 10 V, C = 1 μF. Να υπολογισθούν: α) Το φορτίο του πυκνωτή. β) Η μεταβολή του φορτίου του πυκνωτή αν ανοίξουμε τον διακόπτη. ( Απ: α) 6 μC , β) 4 μC )

2.21) Να υπολογισθεί το φορτίο του πυκνωτή. Δίνονται C = 10 μF , V = 100 V. ( Απ: 210-4 C )

2.22) Στο διπλανό κύκλωμα οι ενδείξεις του βολτομέτρου και του αμπερομέτρου είναι 100 V και 2 Α , αντίστοιχα. Αν η αντίσταση του βολτομέτρου είναι RV = 100 Ω , να βρεθεί η πραγματική τιμή της R. ( Απ: 100 Ω )

2.23) Η χαρακτηριστική ενός διπόλου παριστάνεται στο σχήμα. Το δίπολο αποτελείται από 2 ωμικούς αγωγούς και ο ένας από αυτούς έχει αντίσταση R1 = 300 Ω. Με ποιόν τρόπο συνδέονται οι 2 αγωγοί; Ποιά είναι η τιμή της αντίστασης του δεύτερου αγωγού; ( Απ: Παράλληλα, 200 Ω )

2.24) Δύο αντιστάτες R1 = 5 Ω και R2 = 3 Ω συνδέονται σε σειρά. Τα άκρα του συστήματος συνδέονται με γεννήτρια Ε = 10 V και εσωτερική αντίσταση r = 2 Ω. Να υπολογιστούν : α) Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την γεννήτρια. β) Η τάση στους πόλους της γεννήτριας και η τάση στα άκρα της R1. γ) Η ισχύς της πηγής και η ισχύς που αποδίδει η πηγή στο εξωτερικό κύκλωμα. δ) Τι ποσοστό της ισχύος της πηγής είναι η ισχύς στην R1;

( Απ : α) 1 Α , β) 8 V , 5 V γ) 10 W , 8 W δ) 50 % )

14

Page 7: Epanaliptikes Geniki b

2.25) Δύο αντιστάτες R1 = 10 Ω και R2 = 8 Ω συνδέονται σε σειρά, και τα άκρα του συστήματος συνδέονται με ηλεκτρική πηγή, ηλεκτρεγερτικής δύναμης E = 40 V και εσωτερικής αντίστασης r = 2 Ω. Να βρεθούν : α) η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα. β) η πολική τάση της πηγής. γ) η τάση στα άκρα του κάθε αντιστάτη. δ) η ισχύς που απορροφά κάθε αντιστάτης. ( Απ : α) 2 Α , β) 36 V , γ) 20 V , 16 V δ) 40 W , 32 W )

2.26). Η χαρακτηριστική καμπύλη της πηγής δίνεται στο σχήμα. Η πηγή συνδέεται με αντιστάτη R και διαρρέεται από ρεύμα Ι = 1 Α. Υπολογίστε : α) Την ηλεκτρεγερτική δύναμη της πηγής και το ρεύμα βραχυκυκλώσεως. β) την εσωτερική αντίσταση της πηγής. γ) την αντίσταση R. δ) την ισχύ που προσφέρεται εκείνη την στιγμή στο εξωτερικό κύκλωμα. ( Απ : α) 12 V , 4 A , β) 3 Ω , γ) 9 Ω , δ) 9 W )

2.27) Υπολογίστε τον μέγιστο αριθμό των λαμπτήρων “ 12 W , 12 V “ , συνδεδεμένων σε σειρά, που μπορούν να συνδεθούν με πηγή Ε = 80 V ,r = 8 Ω, ώστε να λειτουργούν κανονικά; ( Απ : 6 λαμπτήρες )

2.28) Ηλεκτρική πηγή με E = 12 V και r = 2 Ω συνδέεται στα άκρα ενός αντιστάτη R , οπότε η ένταση του ρεύματος είναι Ι1 = 2 Α. α) Πόση θα είναι η ένταση του ρεύματος που θα διαρρέει την πηγή αν παράλληλα στον R συνδεθεί και δεύτερος όμοιος αντιστάτης ; β) Να βρεθεί η ισχύς που παρέχει η πηγή σε όλο το κύκλωμα και στις 2 περιπτώσεις. ( Απ : α) 3 Α , β) 24W , 36 W)

2.29) Μια γεννήτρια συνδέεται με αντιστάτη R1 = 15 Ω οπότε διαρρέεται από ρεύμα I1 = 5 Α. Οταν η γεννήτρια συνδέεται με αντιστάτη R2 = 5 Ω διαρρέεται από ρεύμα Ι2 = 10 Α. Να βρεθούν : α) Η ΗΕΔ Ε και η εσωτερική αντίσταση r της γεννήτριας. β) Τι ρεύμα θα διαρρέει την γεννήτρια αν συνδεθεί σε σειρά με τους R1 και R2 ; ( Απ : α) Ε = 100 V , r = 5 Ω , β) 4 Α )

2.30) Στην συνδεσμολογία του σχήματος δίνονται : R1 = 6 Ω , R2 = 12 Ω , R3 =5 Ω , Ε = 20 V , r = 1 Ω. Να υπολογισθούν , η ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντιστάτη , η πολική τάση της πηγής , η ολική ισχύς που παρέχει η πηγή και η ισχύς που δίνει η πηγή στο εξωτερικό κύκλωμα. ( Απ : 4/3 Α , 2/3 Α , 2 Α , 18 W , 40 W , 36 W )

2.31) Στο κύκλωμα του σχήματος δίνονται : R1 = 16 Ω , R2 = 100 Ω , RV = 400 Ω, RA = r = 2 Ω. Η ένδειξη του αμπερομέτρου είναι 0.2 Α. Να βρεθούν , η ένδειξη του βολτόμετρου , η ηλεκτρεγερτική δύναμη και η πολική τάση της πηγής , η ισχύς που παρέχει η πηγή στο εξωτερικό κύκλωμα και η αύξηση της θερμικής ενέργειας στον αντιστάτη R2 σε χρόνο 5 min. ( Απ : 16 V , 20 V , 19.6 V , 3.92 W , 768 J )

. ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗ ΠΑΙΔΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Ν. ΤΣΙΛΙΒΙΓΚΟΣ

15

Page 8: Epanaliptikes Geniki b

2.32) Δίνονται : R1 = 3 Ω , R3 = 4 Ω , r = 1 Ω. Αν η αντίσταση R1 διαρρέεται από ρεύμα Ι1 = 2 Α, και η συσκευή Σ με ενδείξεις : “ 6 W , 2 V “ λειτουργεί κανονικά, υπολογίστε την ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε. ( Απ: 75 V )

2.33) Ο λαμπτήρας του σχήματος έχει ενδείξεις: «4 V , 6 W» . Αν R2 = 8 Ω και r = 1 Ω , να βρεθεί η Η.Ε.Δ. της πηγής ώστε ο λαμπτήρας να λειτουργεί κανονικά. β) Να υπολογίσετε την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος. γ) Να υπολογίσετε τον ρυθμό παραγωγής θερμότητας από το ηλεκτρικό ρεύμα στην αντίσταση R2.

( Απ: α) 6 V, β) 3 Ω , γ) 2 W )

2.34) Για το κύκλωμα του σχήματος δίνεται ότι: R1 = 40 Ω , R2 = 40 Ω , R3 = 20 Ω , R4 = 30 Ω και η πηγή έχει ΗΕΔ , Ε = 170 V και εσωτερική αντίσταση r = 2 Ω. Να υπολογίσετε: α) Την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος. β) Την ένταση του ολικού ρεύματος Ιολ που το διαρρέει. γ) Τις εντάσεις Ι1 , Ι2 , Ι3 και Ι4 που διαρρέεουν τις αντιστάσεις R1 , R2 , R3 και R4 αντίστοιχα. ( Απ: α) 34 Ω , β) 5 Α , γ) 2.5 Α , 2.5 Α , 3 Α , 2 Α )

2.35) Στην συνδεσμολογία του σχήματος δίνονται : Ι = 10 Α , Ι 1= 2 Α , Ι2 = 4 Α , Ι3= 3 Α. Να υπολογίσετε τις τιμές , και να σχεδιάσετε την φορά των υπόλοιπων ρευμάτων. ( Απ : 1 Α , 5 Α )

2.36) Αμπερόμετρο αντίστασης RΑ = 10 Ω συνδέεται στο κύκλωμα του σχήματος, ενώ βολτόμετρο αντίστασης Rv = 900 Ω συνδέεται στα άκρα της αντίστασης R2 = 100 Ω. Αν το κύκλωμα τροφοδοτείται από πηγή με Ε = 50 V και εσωτερική αντίσταση r = 20 Ω , να υπολογισθούν οι ενδείξεις των οργάνων. Δίνεται: R1 = 30 Ω. ( Απ: 30 V , 0.33 Α )

16

Page 9: Epanaliptikes Geniki b

17