Φυσική Β γενικής κυκλώματα

Στο διπλανό κύκλωμα δίνονται: R₁ = 12 Ω, R₂ = 6 Ω και R₃ = 5 Ω, C = 5 mF.

Για τις πηγές του κυκλώματος δίνονται: E₁ = 20 V, r₁ = 0,5 Ω, Ε₂ = 10 V, r₂ = 0,5 Ω. Να βρείτε:

Α. i. Τις εντάσεις των ηλεκτρικών ρευμάτων τα οποία διαρρέουν τις αντιστάσεις R₁, R₂, R₃ και την συνολική ισχύ που καταναλώνεται στο εξωτερικό κύκλωμα.

(10Μ)

1. ii. Την πολική τάση της πηγής Ε₁, το ρεύμα βραχυκύκλωσης της πηγής Ε₂ και την ολική ενέργεια (σε kWh) που καταναλώνεται συνολικά στο κύκλωμα σε χρόνο 300 min.

(6Μ)

iii. Το μήκος του σύρματος από το οποίο είναι φτιαγμένος ο αντιστάτης R₁ αν γνωρίζεται ότι η ειδική του αντίσταση είναι ίση με 1,6·10^–8 Ω∙m και το εμβαδόν διατομής του 0,8 mm².

(4Μ)

Β. i. Το φορτίο και την ενέργεια του πυκνωτή καθώς και την ισχύ που αποδίδετε στην αντίσταση R₁

(5Μ)

1. ii. Την διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων Γ και Β δηλ. την V_ΓΒ,

(5Μ)

Γ. i. Εάν η αντίσταση R₁ του παραπάνω κυκλώματος καταστραφεί και δεν διαρρέεται από ρεύμα, ποια η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα;

(5Μ)

1. ii. Αν στο αρχικό κύκλωμα κλείσουμε τον διακόπτη δ ποια η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R₁;

(5Μ)

Δ. Αν στο αρχικό κύκλωμα στην θέση του αντιστάτη R₁ βάλλουμε λαμπτήρα R₄ που έχει στοιχεία κανονικής λειτουργίας 9 V/27 W να βρείτε την αντίσταση R₅ που πρέπει να τοποθετήσουμε στη θέση του αντιστάτη R₃ ώστε ο νέος λαμπτήρας να λειτουργεί κανονικά.

(15Μ)

Λύση