Στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος, η πηγή έχει Ε=30V και εσωτερική αντίσταση r=1Ω, ενώ R=2Ω και το ιδανικό πηνίο έχει αυτεπαγωγή L=0,4 Η, ενώ οι δυο διακόπτες είναι ανοικτοί. Σε μια στιγμή t0=0 κλείνουμε τον διακόπτη δ1.
i) Να βρεθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το αμπερόμετρο τη στιγμή t0+ (αμέσως μόλις κλείσουμε τον διακόπτη), καθώς και ο αντίστοιχος ρυθμός μεταβολής της έντασης di/dt.
ii) Για την στιγμή t1 όπου η ένταση του ρεύματος παίρνει την τιμή i1=4Α, να βρεθούν ο ρυθμός με τον οποίο η πηγή προσφέρει ενέργεια στο κύκλωμα, ο αντίστοιχος ρυθμός με τον οποίο το ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρει ενέργεια στο πηνίο, καθώς και ο ρυθμός με τον οποίο εκλύεται θερμότητα στο κύκλωμα, λόγω φαινομένου Joule.
Μια επόμενη στιγμή t2, όπου έχει σταθεροποιηθεί η ένδειξη του αμπερομέτρου, κλείνουμε τον διακόπτη δ2.
iii) Να βρεθεί η ένδειξη του αμπερομέτρου, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής της έντασης του ρεύματος (di/dt) τις στιγμές t2– και t2+ (ελάχιστα πριν το κλείσιμο και αμέσως μετά). Ποια η αντίστοιχη ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον διακόπτη δ2, αμέσως μετά το κλείσιμό του;
iv) Αν μέχρι τη στιγμή t2 η πηγή προσφέρει στο κύκλωμα ενέργεια WΕ=200J:
α) Να βρεθεί η θερμότητα που αναπτύσσεται στο κύκλωμα στο παραπάνω χρονικό διάστημα.
β) Η θερμότητα που θα παραχθεί στον αντιστάτη, μετά το κλείσιμο του διακόπτη δ2.
ή
![]()

Διονύση συγχαρητήρια για την ανάρτηση για πολούς λόγους αλλά κυρίως για τον τρόπο μετάβασης από την αποκατάσταση του ρεύματος στον κλάδο του πηνίου στον μηδενισμό του (με το διακόπτη δ2). Με την συγκεκριμένη ανάρτηση αποδεικνύεται ότι μπορείς να φτιάξεις ασκήσεις με απόλυτα ρεαλιστικό τρόπο, χωρίς να ακυρώνεις τη φυσική πραγματικότητα. Νομίζω είναι εξαιρετικά ατυχής η επιλογή και του σχολικού βιβλίου για την επιλογή του μεταγωγού διακόπτη που ανοίγει και ξανακλείνει το κύκλωμα “ακαριαία” προς ακύρωση κάθε λογικής και προσπάθειας κατανόησης των φαινομένων της αυτεπαγωγής.
Θα μπορούσε να αντιπαραθέσει κάποιος το επιχείρημα ότι κάνουμε εκπτώσεις και σε άλλες περιπτώσεις εξιδανικεύοντας καταστάσεις (π.χ. ελεύθερη πτώση, αγωγούς χωρίς αντίσταση κ.α.) μόνο που δεν είναι το ίδιο. Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις μπορείς με έστω και δύσκολες προϋποθέσεις να προσεγγίσεις την εξιδανίκευση του φαινομένου. Στη συγκεκριμένη περίπτωση με τίποτε. Δεν υπάρχει περίπτωση να ανοίξεις κύκλωμα με αυτεπαγωγή χωρίς δημιουργία ηλεκτρικού τόξου (σπινθήρα) στο σημείο του ανοίγματος.
Καλησπέρα και από Πάτρα. Διονύση μας βοηθάς πολύ να θυμηθούμε τα χρονοκυκλώματα προσαρμοσμένα στην υπάρχουσα ύλη. Όλοι χαρήκαμε με την επιστροφή της αυτεπαγωγής. Η συγκεκριμένη ανάρτηση αναδεικνύει τη Φυσική του φαινομένου, με τον καλύτερο τρόπο. Δεν έχουμε τις χρονικές εξισώσεις στην ύλη, αλλά δεν χάνεται η ουσία του φαινομένου. Με το βραχυκύκλωμα σχηματίζονται δύο βρόχοι, που έχουν κοινή την VΚΛ = 0. Το ότι το βραχυκύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα το λέμε και στη Β΄.
Η ερώτηση που κάνεις στο τέλος είναι λίγο “παράνομη”, αφού υπάρχει η οδηγία, να μη μοιράζουμε ποσά θερμότητας σε αντιστάσεις, με μεταβλητό ρεύμα.
Αλλά αν δεν κάνω λάθος
dQR = I2Rdt
dQr = I2rdt
dQR/dQr = R/r ή dQR/dQR+dQr = R/R+r ή dQR/dQ = R/R+r ή QR/Q = R/R+r ή QR = 180. 2/3 ή QR = 120J
QR,ολ = 120+20 = 140J
Καλή αυριανή, με ούριο άνεμο για χαρταετό!
Καλημέρα Ανδρέα και καλή Καθαρά Δευτέρα!
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Για την τελευταία “πρόσθετη” ερώτηση, γι’ αυτό μπήκε στο τέλος, χωρίς να δοθεί απάντηση. Έγινε δηλαδή… επί πλέον!
Καλή σαρακοστή σε όλους.
Δίνεται η άσκηση:
«Ιδανικό πηνίο με συντελεστή αυτεπαγωγής L=10 H συνδέεται σε σειρά με ωμική αντίσταση R1 = 20 Ω. Παράλληλα προς το παραπάνω σύστημα του πηνίου και της ωμικής αντίστασης συνδέεται άλλη ωμική αντίσταση R2=30Ω . Τα άκρα της ωμικής αντίστασης R2 συνδέονται μέσω διακόπτη Δ με πηγή συνεχούς Η.Ε.Δ Ε=60V.
α) Να υπολογίσετε τις εντάσεις των ρευμάτων στους κλάδους του κυκλώματος μετά το κλείσιμο του διακόπτη Δ και αφού σταθεροποιηθούν οι τιμές τους.
β) Κατά την χρονική στιγμή t=0 ανοίγουμε το διακόπτη ακαριαία χωρίς να σχηματισθεί σπινθήρας. Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του ρεύματος που θα διαρρέει το πηνίο σε συνάρτηση με το χρόνο και να την παραστήσετε γραφικώς. Για τη χάραξη της καμπύλης μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις τιμές t=0 , t=T και t = 5Τ όπου Τ είναι η σταθερά χρόνου του κυκλώματος.
γ) Να γράψετε την εξίσωση της τάσης στα άκρα της ωμικής αντίστασης R2 σε συνάρτηση με το χρόνο μετά το άνοιγμα του διακόπτη Δ και να παραστήσετε γραφικώς την τάση σε συνάρτηση με το χρόνο.
Για τη χάραξη της καμπύλης μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις τιμές t=0 , t = T και t = 5Τ,όπου Τ είναι η σταθερά χρόνου του κυκλώματος. Στο διάγραμμα να φαίνεται και η σταθεροποιημένη τάση από μια χρονική στιγμή λίγο πριν το άνοιγμα του διακόπτη Δ μέχρι το άνοιγμά του.»
Ένα κουίζ, σε υποερωτήματα:
α) Σας θυμίζει κάτι;
β) Ποια φαντάζεστε ότι ήταν η στάση των 14 μαθητών της 2ης δέσμης όταν δίδαξα παρόμοιο θέμα στην τάξη;
γ) Ποια ήταν η θέση τους μετά τις εξετάσεις;
δ) Πόσοι μαθητές μπήκαν την χρονιά αυτή στην Ιατρική, από το τμήμα αυτό;
Καλημέρα Διονύση, επειδή αετό δεν θα πετάξω, κοιτάω μερικές ασκήσεις αυτεπαγωγής….
Δεν καταλαβαίνω το νόημα του κουίζ και τί σχέση έχει με την ανάρτηση….
Αλλά αφού ρωτάς ας απαντήσω
Θέμα πανελλαδικών 1991
Απαντήσεις: Ι1=3Α, Ι2=2Α, Ι=5Α, Ι=3e^(-5t), V2=-90e^(-5t)
Μια εύκολη άσκηση που χρειαζόταν απλά ο υποψήφιος να χρησιμοποιήσει
βασική γνώση σχολικού βιβλίου (5ο Κεφ. χρονοκυκλώματα)
Γιατί τόσο εύκολη άσκηση;
Ίσως γιατί η έκταση ύλης ήταν τεράστια και οι θεματοδότες σεβάστηκαν το
γεγονός πως οι μαθητές έχουν διαβάσει όλη τη φυσική που θα διδάσκονταν
στα δύο πρώτα έτη θετικών σχολών και δεν θέλησαν να πάνε σε “έξυπνα” θέματα
Ίσως γιατί υπήρξε κυβερνητική γραμμή για να ηρεμήσουν τα πνεύματα από τις καταλήψεις που είχαν προηγηθεί εκείνη τη χρονιά και τη δολοφονία του Νίκου Τεμπονέρα
Εξακολουθώ να μην καταλαβαίνω τι σχέση έχουν όλα αυτά…..με το βραχυκύκλωμα
Είναι σαφής η θέση σου πως το βραχυκύκλωμα πρέπει να διδαχθεί αφού το έχεις ξαναβάλει και σε πιο σκληρή εκδοχή….
Δική μου θέση πως είναι υπερβολική απαίτηση για μια χρονιά που πιεζόμαστε από παντού και δεν υπάρχει προηγούμενη εμπειρία και κουλτούρα στο σύνολο των μαθητών…..
Θα μου επιτρέψεις να έχω το δικαίωμα να διαφωνώ
Καλημέρα παιδιά.
Είχα τότε βρει την άσκηση σε βιβλίο. Τα νούμερα ήταν αυτά αλλά στο θέμα των Εξετάσεων έχουν πολλαπλασιαστεί επί 5. Την είχα βάλει σε πρόχειρο διαγώνισμα.
Μαθητές δεν την θυμήθηκαν και έκαναν τον Ιούνιο τα ίδια λάθη που έκαναν στο διαγώνισμα του σχολείου.
Καλημέρα Θοδωρή.
Προφανώς έχεις το δικαίωμα να διαφωνείς!
Απλά δεν ήταν μια απλή άσκηση το 91…
Να την πω λοιπόν την ιστορία…
Όταν δίδασκα κάποιες ανάλογες ασκήσεις, οι μαθητές που ανέφερα, αντιδρούσαν:
-Κύριε πού τις βρήκατε αυτές; Δεν είναι εκτός ύλης; Δεν είναι δύσκολες; Μα, στο φροντιστήριο δεν κάναμε κάτι ανάλογο… Αυτές δεν πέφτουν…
Δεν θα γράψω τι είπαν οι ίδιοι μαθητές μετά τις εξετάσεις.
Θα πω μόνο ότι από το τμήμα αυτό πέρασαν 6 ιατρική. Και τότε δεν μπαίναν όλοι…
Καλημέρα Γιάννη.
επειδή το θυμήθηκα, Θοδωρή
(Διονύση, άσχετο είναι, αν νομίζεις διάγραψέ το, αρκεί να προλάβει να το διαβάσει ο Θοδωρής)
ποιος “έκραζε” τότε, τον, τότε, υπουργό (ή υφυπουργό) Παιδείας “φονιά του Τεμπονέρα”;,
(ήμουν βασικός συνδικαλιστής του ιδίου κόμματος με τον “κράζοντα” τότε)
ποιος θυμάται ότι αυτός ο “κραζόμενος” στις επόμενες εκλογές είχε μετακομίσει πολιτικά και ήταν “σύντροφος”, μαζί στο ίδιο μπαλκόνι, με τον “κράζοντα”;
ποιος δεν καταλαβαίνει γιατί αυτοδιαγράφτηκα, σύντομα, αηδιασμένος και διάγω έκτοτε μοναχική, σιωπηλή, πορεία διαμαρτυρίας, παραμένοντας στην ίδια “όχθη” του ποταμού;
Η συγκεκριμένη άσκηση σε σχέση με αυτά που ζητάμε τώρα είναι ποπ-κορν στο σινεμά….
Και αν αυτή σε μαθητές που είχαν διδαχθεί την Άρτα και τα Γιάννενα σε επίλυση σύνθετων κυκλωμάτων πριν, φάνηκε δύσκολη, τι να πουν τα παιδάκια σήμερα που στη Β’ Λυκείου κάνουν κυκλώματα με μία πηγή και δύο αντιστάτες σε σειρά και έναν παράλληλα;;;
Εμείς όμως στην τάξη στη Γ’ Λυκείου που παίρνουμε τα παιδιά, αυτή την εμπειρία καλούμαστε να διαχειριστούμε και να πάμε ένα-δύο βήματα πιο κάτω….γιατί αυτό το χρόνο έχουμε ασθμαίνοντας…
Θυμάμαι Βαγγέλη, πολύ καλά ….
“τα παιδάκια σήμερα που στη Β’ Λυκείου κάνουν κυκλώματα με μία πηγή και δύο αντιστάτες σε σειρά και έναν παράλληλα”
που λες, Θοδωρή, εγώ ο κακούργος δίδασκα μια τέτοια άσκηση, καθώς και το “αδελφάκι” της (ένας αντιστάτης σε σειρά με δύο σε παραλληλία), “ζωντανά” μέσα στην Τάξη, επί 28 συνεχόμενα χρόνια, αλλά στη Γ Γυμνασίου
άντε, σύντομα μια τόσο δύσκολη άσκηση να διδάσκεται στο 2ο έτους του Φυσικού Τμήματος των Πανεπιστημίων
(διότι οι ασχετόπουλοι, που κατά κανόνα “κατοικούν” στο Υπουργείο Παιδείας, ανέπαφοι με την πράξη, και δεν συμβουλεύονται καν τους μαχόμενους στις Τάξεις, σου λένε “ναι, ΄νταξ, ο Δάσκαλος σε έμαθε 3+2 πόσο κάνει, αλλά 13+2 δεν σε έμαθε, πόσο μάλλον, 1063+2, πολύ δύσκολα είναι αυτά…)
δηλαδή ουσιαστικά απαγορεύεται να σου κόψει ότι οι δυο αντιστάτες (αριθμός 2, που είναι “νόμιμος”), σε σειρά “γίνονται” ένας, ο οποίος με τον απομένοντα σε παραλληλία (πάλι 2 είναι) “γίνονται” ένας
(και προφανώς η υποβάθμιση του σχολικού βιβλίου της Β Γενικής, με το οποίο έχω “συγγενική” σχέση, με “πονάει”…)