
Για το κύκλωμα του παραπάνω σχήματος, δίνονται η ΗΕΔ της πηγής Ε=24V (r=0), R1=2Ω, R2=8Ω, R3=6Ω και R4=4Ω. Το αμπερόμετρο είναι ιδανικό και ο διακόπτης ανοικτός.
i) Να υπολογιστούν οι εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες του σχήματος.
ii) Να υπολογιστεί η τάση VΑΒ=VΑ-VΒ.
iii) Κλείνουμε το διακόπτη δ. Να υπολογιστούν:
α) η τάση VΑΒ=VΑ-VΒ.
β) Η ένδειξη του αμπερομέτρου.
Η απάντηση με κλικ ΕΔΩ ή και ΕΔΩ.
καλημέρα σε όλους
Διονύση, ο διακόπτης δραπέτευσε…
Καλημέρα Διονύση. Πρέπει να κάνουμε ένα σχόλιο εδώ:
Αφού VΑΒ=0 , και η αντίσταση του αμπερομετρου μηδέν τότε:
Ι= VA/ rA = 0/0 !!!!
Έτσι δικαιολογείται η ένταση ΙΑ
Αν rA διάφορη του μηδενος έχουμε σύστημα Γέφυρας.
Καλημέρα παιδιά.
Εξαιρετική ιδέα Διονύση!
Αυτό το 0/0 είναι το κλου.
Καλημέρα σε όλους.
Βαγγέλη, Γιώργο και Γιάννη σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Βαγγέλη ο διακόπτης δεν έφυγε, υπήρχε μέσα στο αρχείο, όταν το άνοιγες.
Απλά σαν χαρακτηριστική εικόνα είχα επιλέξει το κύκλωμα του 3ου ερωτήματος, αφού μου φάνηκε πιο “όμορφο” χωρίς τον διακόπτη.
Αλλά για να μην με κατηγορήσεις ότι κλέβω διακόπτες, άλλαξα την εικόνα, με το 1ο σχήμα…
Όσον αφορά το 0/0 Γιώργο και Γιάννη, δίνεται η ευκαιρία στον διδάσκοντα να μιλήσει για το ιδανικό αμπερόμετρο.
Υπάρχει πράγματι; Με εσωτερική αντίσταση μηδέν; Μήπως έχει αντίσταση, απλά την θεωρούμε αμελητέα;
Εδώ θα μπορούσε να παίξει και με αριθμούς και δίνοντας για παράδειγμα r=0,01Ω, να υπολογίσει τάση ίση με 0,024V, οπου λογικό είναι να την προσεγγίσουμε σαν μηδενική και αντίστοιχα το αμπερόμετρο ως έχον μηδενική αντίσταση.
πολύ καλή Διονύση
είδα επέστρεψε ο δραπέτης
σε πρόσφατη ανάρτηση στον δικό μου χώρο γράφω: σε κάθε ηλεκτρικό κύκλωμα πρέπει να υπάρχει διακόπτης για λόγους ελέγχου του κυκλώματος, οικονομίας και ασφαλείας
εναλλακτικά μπορούμε να βρούμε τις τάσεις στα Α και Β ως Ε-Ι1R1
και Ε-Ι2R2
(κάνε R34 ένα R33)
Γιώργο και Γιάννη
το ίδιο πρόβλημα με την 0 τάση στα άκρα κάθε αμπερομέτρου, σε κάθε κύκλωμα, συναντάμε, επειδή ακριβώς θεωρούμε ιδανικά τα όργανα, και με τα άκρα ιδανικού καλωδίου σύνδεσης σε κάθε κύκλωμα, η τάση στα άκρα του θεωρείται 0, αλλά διαρρέεται από το ρεύμα που ρυθμίζουν οι άλλοι παράγοντες του κυκλώματος
Καλημέρα Βαγγέλη.
Μπορούμε να βρούμε τη VΑΒ από διαιρέτες τάσης:
VAB=24*6/8 – 24*4/12 = 18 – 8 =10 V.
Ο διαιρέτης τάσης διδασκόταν κάποτε.
Διονύση καλησπέρα.
Εξαιρετική. Διόρθωσε στο τέλος της 1ης σελίδα στο iii) συνδεόνται παράλληλα οι R1 και R2 και ο R3 με τον R4
Καλό μεσημέρι Χρήστο και σε ευχαριστώ τόσο για τ οσχολιασμό, όσο και για την διόρθωση…
Καλό μεσημέρι, Διονύση ωραία και κυρίως χρήσιμη.Το θέμα με το ιδανικό αμπερόμετρο δίνει την ευκαιρία για αναφορά στη σχέση V=IR, η οποία μας πληροφορεί ότι μπορεί να υπάρχει αποτέλεσμα (Ι) χωρίς να υπάρχει αίτιο(V), αρκεί R=0, θεωρητικά βεβαίως.
Καλό απόγευμα Ξενοφώντα.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Διονύση καλημέρα.
Πολύ ωραίο θέμα, μπράβο. Πρέπει να είχα δει κάτι σχετικό για τον υπολογισμό του ρεύματος στα βραχυκυκλώματα την δεκαετία του ογδόντα!
Όσο για το 0/0 δεν τίθεται θέμα, διότι τον νόμο του Ohm σε τμήμα του κυκλώματος τον εφαρμόζουμε μόνο στα άκρα ωμικών αντιστατών. Διαφορετικά θα είχαμε θέμα στα άκρα οποιουδήποτε απλού αγωγού σύνδεσης μηδενικής αντίστασης. Νομίζω.
Καλημέρα σε όλους
Μπορεί να δραπέτευσε ο διακόπτης ( Βαγγέλης ) χωρίς πρόβλημα αλλά ακόμα είναι δραπέτης ο υπολογισμός των εντάσεων στο i)
Καλημέρα Στέφανε, καλημέρα Γρηγόρη και σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Στέφανε επανέρχομαι σε λίγο, πάνω στην τοποθέτησή σου.
Γρηγόρη, δεν στο είχα να είσαι .. μαρτυριάρης 🙂
Στέφανε ας δούμε κάτι ανάλογο, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Ένα σώμα κατεβαίνει σε κεκλιμένο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα. Στο σώμα ασκείται δύναμη τριβής, η οποία έχει το ίδιο μέτρο με την συνιστώσα του βάρους την παράλληλη με το επίπεδο. Κατά την κίνηση αυτή, λόγω υψομετρικής διαφοράς Δh, η δυναμική ενέργεια, λόγω βαρύτητας μειώνεται και τελικά εμφανίζεται ως θερμική ενέργεια, μέσω του έργου της τριβής.
Στο κάτω σχήμα, δίνεται ένα τμήμα κυκλώματος, όπου διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι. Τότε πάνω στον πρώτο αντιστάτη εμφανίζεται μια πτώση τάσης ΔV, η οποία εκφράζει τη μείωση της δυναμικής ενέργειας, η οποία τελικά λόγω φαινομένου Joyle, εμφανίζεται με την μορφή θερμότητας πάνω στον αντιστάτη.
Ας έρθουμε στη συνέχεια σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο (το μεσαίο τμήμα του πρώτου σχήματος). Εκεί το σώμα δεν εμφανίζει τριβή, δεν δέχεται καμιά οριζόντια δύναμη και το σώμα κινείται χωρίς να έχουμε κάποια υψομετρική διαφορά Δh και χωρίς να παρουσιάζεται καμιά ενεργειακή μετατροπή.
Την ίδια εικόνα έχουμε και στο κάτω σχήμα, όπου έχουμε έναν αγωγό σύνδεσης ΒΓ, ο οποίος δεν έχει αντίσταση. Ο αγωγός διαρρέεται από την ίδια ένταση ρεύματος, χωρίς να εμφανίζει στα άκρα του κάποια διαφορά δυναμικού ΔV. Αυτό σημαίνει ότι δεν έχουμε κάποια μείωση της δυναμικής ενέργειας των κινούμενων φορτίων, ούτε κάποια ενεργειακή μετατροπή.
Αξίζει εδώ να τονιστεί ότι η διαφορά δυναμικού, συνδέεται με την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου και άρα με μια δύναμη από το ηλεκτρικό πεδίο, η οποία επιταχύνει το ηλεκτρικό φορτίο. Η μηδενική διαφορά δυναμικού σημαίνει ότι το φορτίο κινείται με σταθερή ταχύτητα στο χώρο… Αρκεί να σκεφτούμε ένα φορτισμένο σωματίδιο, που επιταχύνεται από μια τάση σε έναν αερόκενο σωλήνα. Η μείωση της δυναμικής του ενέργειας εμφανίζεται με τη μορφή αύξησης της κινητικής ενέργειας του σωματιδίου.
ΥΓ 1.
Προφανώς τα παραπάνω είναι μια αναλογία, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια δεν κινούνται στο εσωτερικό του αγωγού ΒΓ, με σταθερή ταχύτητα…
ΥΓ2.
Ελπίζω να μου συγχωρήσει την παραπάνω “απλοϊκή” ερμηνεία ο καθηγητής Παναγιώτης Κουμαράς αφού … άλλα ισχύουν:
Διαφορά δυναμικού μεταξύ δυο σημείων κυκλώματος …
μέσα απ’ τα ηλεκτρικά καλώδια ή γύρω τους;
Διονύση σε ευχαριστώ για την αναλυτική απάντηση με την οποία συμφωνώ απολύτως.
Άλλωστε είναι ακριβώς ο τρόπος με τον οποίο διδάσκω στους μαθητές μου της Β΄Λυκείου το ηλεκτρικό ρεύμα. Ακριβώς με αυτήν την αναλογία με το βαρυτικό πεδίο στο οποίο το σώμα κατεβαίνει με σταθερή ταχύτητα, άρα η ελάττωση της δυναμικής του ενέργειας δεν γίνεται κινητική ενέργεια αλλά θερμότητα (η ελάττωση της ηλεκτρικής δυναμικής ενέργειας των ελεύθερων ηλεκτρονίων γίνεται θερμότητα στον αντιστάτη και όχι κινητική ενέργεια όπως σε μία διάταξη που επιταχύνει ηλεκτρόνια).
Γενικότερα πιστεύω ότι έστω και με απλουστεύσεις πρέπει να υπάρχει κατανόηση μέσα από την δράση δυνάμεων και ενεργειακών μετατροπών.
Αυτό που επίσης λέω είναι ότι δεν χρειάζεται ο προβληματισμός της απροσδιοριστίας 0/0, διότι δεν εφαρμόζουμε νόμο Οhm σε τμήμα κυκλώματος που δεν περιέχει μόνο ωμικούς αντιστάτες.