Χαρακτηριστική καμπύλη, η μέγιστη ισχύς και το Μ.Π.

Διαθέτουμε ηλεκτρική πηγή με ΗΕΔ Ε και εσωτερική αντίσταση r, η χαρακτηριστική καμπύλη της οποίας, δηλαδή το διάγραμμα της πολικής τάσης ως συνάρτηση της έντασης του ρεύματος που την διαρρέει, VΠ=f(I), δίνεται στο επόμενο σχήμα:

Διαθέτουμε επίσης:
α) έναν λεπτό, ομογενή και σταθερής διατομής αγωγό, αντίστασης R1=3Ω και μήκους L=40π cm , τον οποίο έχουμε περιελίξει και έχουμε κατασκευάσει κυκλικό αγωγό δύο σπειρών κοινού κέντρου και ίδιας ακτίνας
β) ένα σωληνοειδές πηνίο, αντίστασης R2=6Ω, το οποίο έχει 5σπείρες/cm και η κάθε σπείρα του έχει ακτίνα r2=2cm
Τον κυκλικό αγωγό των δύο σπειρών και το σωληνοειδές πηνίο, τα συνδέουμε παράλληλα και το σύστημα αυτών το συνδέουμε στους πόλους της πηγής.

α. Να σχεδιάσετε στο διάγραμμα της χαρακτηριστικής καμπύλης, το διατεταγμένο ζευγάρι (I,VΠ) που θα προκύψει από το παραπάνω κύκλωμα
β. Να υπολογίσετε το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου στο κοινό κέντρο των δύο σπειρών του κυκλικού αγωγού
γ. Να υπολογίσετε τη μαγνητική ροή που διέρχεται από την επιφάνεια κυκλικού αγωγού, ακτίνας διπλάσιας από την ακτίνα των σπειρών του σωληνοειδούς πηνίου, ο οποίος περιβάλλει το σωληνοειδές στο μέσο αυτού και το κέντρο του είναι πάνω στον άξονα του σωληνοειδούς, ενώ το κάθετο διάνυσμα στην επιφάνειά του έχει την ίδια κατεύθυνση με την ένταση του μαγνητικού πεδίου στο εσωτερικό του σωληνοειδούς
δ. Να βρεθεί ο λόγος της καταναλισκόμενης ισχύος στον κυκλικό αγωγό των δύο σπειρών προς την καταναλισκόμενη ισχύ στο σωληνοειδές πηνίο
ε. Να βρεθεί ο λόγος της καταναλισκόμενης ισχύος στο εξωτερικό κύκλωμα, προς τη θερμική ισχύ που χάνεται στην αντίσταση της πηγής
στ. Επαληθεύστε ή απορρίψτε τον ισχυρισμό πως η προσφερόμενη ισχύς από την πηγή στο κύκλωμα κυκλικού αγωγού και σωληνοειδούς πηνίου, είναι η μέγιστη δυνατή
Το μαγνητικό πεδίο έξω από το σωληνοειδές να θεωρηθεί ασθενές και να μην το λάβετε υπόψη.
Δίνεται: Κμ=10-7 Ν/Α2

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

(Visited 869 times, 2 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
10 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
2 μήνες πριν

Καλημέρα Θοδωρή.
Ο πίνακας δείχνει τον Απρίλη, το θέμα ηλ/σμού του Νοέμβρη!
Και συ, σαν να μην πέρασε μια μέρα, συνεχίζεις με ένα πρόβλημα, που τα έβαλες όλα!!! Μάλλον φαίνεται το χάσμα.
Και χαρακτηριστική και μέγιστη ισχύ και σωληνοειδές και κυκλικό πηνίο!
Όλα σε ένα…

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Πάρα πολύ καλή.
Πιστεύω πως τα σχετικά με τις ΗΕΔ είναι προαπαιτούμενες γνώσεις.

Βασίλειος Μπάφας
2 μήνες πριν

Καλησπέρα Θοδωρή.
Ότι έψαχνα μια επαναληπτική για την κόρη που πήγε σχολείο μετά από μήνες.
Πολύ καλή και σε ευχαριστούμε.

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
2 μήνες πριν

Καλησπέρα Θοδωρή. Πλούσιο θέμα, ιδιαίτερα με τη χρήση της χαρακτηριστικής πηγής. Μαθητές βέβαια, που έκαναν στερεό από την Β΄τάξη, μπορεί να δυσκολευτούν να εντοπίσουν τι μας δείχνει το διάγραμμα, αλλά δεν πειράζει κάλιο αργά …
Έχεις κάνει και πολύ προσεκτική χρήση τιμών ώστε να επαληθεύεται και το θεώρημα στο τέλος.
Καλά στον πίνακα δε γράφει άλλος ή μήπως είναι αποκλειστικά για Φυσική; Φαντάζομαι θα είχε ξεραθεί και το μελάνι μετά από τόσο καιρό και θα ήταν δύσκολο να σβήσει…
Να είσαι καλά!

Μαρία Τσώτου
2 μήνες πριν

Πάρα πολύ καλή άσκηση με πλούσιο θέμα!

Αντώνης Τρίμης
2 μήνες πριν

Θοδωρή, ωραίος συνδυασμός! Τη μέγιστη ισχύ οι μαθητές της Γ’ Λυκείου μπορούν να την χειριστούν καλύτερα από τα παιδιά της Β’ (έχουν αποκτήσει πείρα από τα ρευστά). Για την χαρακτηριστική μόνο έχω και εγώ ένα μικρό ενδοιασμό (πολύ μικρό όμως). Να είσαι καλά.