Τετάρτη, 3 Φεβρουαρίου 2016

Η ενέργεια σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.


Δίνεται το κύκλωμα του παραπάνω σχήματος, όπου η πηγή έχει ΗΕΔ Ε=65V και εσωτερική αντίσταση r=1Ω. Οι αντιστάτες έχουν αντιστάσεις R1=8Ω και R2=2Ω, ενώ η συσκευή Σ, δεν είναι ωμικός καταναλωτής. Η  ένδειξη του ιδανικού αμπερομέτρου είναι Ι1=6 Α.
i)  Ποια η τάση στα άκρα του αντιστάτη R1, και ποιος ο ρυθμός με τον οποίο το ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρει ενέργεια στον αντιστάτη R1.
ii) Ένα φορτίο q=2C μεταφέρεται από το σημείο Β στο σημείο Α, στο εσωτερικό της πηγής. Να βρεθεί η ενέργεια που κέρδισε το φορτίο κατά την παραπάνω μετακίνησή του. Πόση ενέργεια αντίστοιχα πρόσφερε η πηγή για την μετακίνηση αυτή;
iii) Πόση ενέργεια παρέχει η πηγή στο κύκλωμα σε χρονικό διάστημα Δt=10s;
iv) Να υπολογιστεί η ηλεκτρική ενέργεια την οποία καταναλώνει η συσκευή Σ στο παραπάνω χρονικό διάστημα.
v) Να βρεθεί η ισχύς της πηγής, αν συνδέσουμε τα σημεία Γ και Δ με αγωγό μηδενικής αντιστάσεως.
ή




Τρίτη, 26 Ιανουαρίου 2016

Μια Ηλεκτρεγερτική δύναμη σε ένα κύκλωμα.


Αναφερόμενοι για το διπλανό κύκλωμα, με ανοικτό το διακόπτη και ιδανικό το αμπερόμετρο:
i) Αν το 75% της ενέργειας που προσφέρει στο κύκλωμα η πηγή μεταφέρεται στον αντιστάτη, τότε:
α) R=r,      β) R=2r,     γ) R=3r.
ii) Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:
α)  Η τάση VΑΒ είναι ίση με την ΗΕΔ της πηγής Ε.
β)  Κατά το πέρασμα του ηλεκτρικού ρεύματος (συμβατική φορά) από το Β στο Α, η ενέργεια κάθε φορτίου αυξάνεται κατά W1=q1∙Ε.
γ) Αν κλείσουμε το διακόπτη δ, η ένδειξη του αμπερομέτρου θα μειωθεί. 
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή




Δευτέρα, 18 Ιανουαρίου 2016

Δύο κυκλώματα με ένα αμπερόμετρο.


Α) Δίνεται το κύκλωμα (Α), όπου R1=R2=R.

Το ιδανικό αμπερομέτρο διαρρέεται από ρεύμα έντασης:
i)   Ε/R και φορά προς τα δεξιά.    ii)  Ε/R και φορά προς τα αριστερά.
iii) Ε/2R και φορά προς τα δεξιά.   iv) Μηδέν
Β) Στο κύκλωμα παρεμβάλλεται μια δεύτερη πηγή, όπως στο σχήμα (Β).
Η ένδειξη τώρα του ιδανικού αμπερομέτρου είναι:
i)   Ε/R και φορά προς τα δεξιά.    ii)  Ε/R και φορά προς τα αριστερά.
iii) 2Ε/R και φορά προς τα δεξιά.   iv) Μηδέν
Να δικαιολογήσετε τις επιλογές σας.
ή





Σάββατο, 16 Ιανουαρίου 2016

Ένα τμήμα κυκλώματος και τα δυναμικά.

Στο παραπάνω σχήμα δίνεται ένας κλάδος ενός κυκλώματος, το οποίο διαρρέεται από ρεύμα με φορά από το Α στο Ζ και ακριβώς αποκάτω, η τιμή του δυναμικού κατά την μετακίνησή μας από το σημείο Α μέχρι το σημείο Ζ.
i)  Πόσο έργο παράγεται από το ηλεκτρικό πεδίο κατά την μετακίνηση ενός σημειακού φορτίου q1=0,1μC από το σημείο Α στο σημείο Β;
ii)  Αν αφήσουμε το σημειακό φορτίο q1 σε κάποιο σημείο Κ μεταξύ των Α και Β, πόση δύναμη θα δεχτεί από το ηλεκτρικό πεδίο;
iii) Κατά το πέρασμα του φορτίου q1 μέσα από το αδιαφανές κιβώτιο Χ, κερδίζει ή χάνει ενέργεια και πόση;
iv) Μπορείτε να προβλέψετε τι μπορεί να περιέχονται στα κιβώτια Χ και Υ και ποιος ο ρόλος τους στο κύκλωμα;
v) Αν ο κλάδος αυτός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης Ι=2 Α, να βρεθεί η ενέργεια την οποία παρέχει το ηλεκτρικό ρεύμα στα κιβώτια Χ και Υ σε χρονικό διάστημα t=4s.
vi) Δίνεται ότι το παραπάνω τμήμα, είναι στην πραγματικότητα το κύκλωμα του  διπλανού σχήματος. Να τοποθετήστε πάνω στο κύκλωμα αυτό τα σημεία Α, Β, Γ, Δ, Ε και Ζ και να υπολογίσετε τα στοιχεία του κυκλώματος (R και V).
ή




Τετάρτη, 13 Ιανουαρίου 2016

Πώς συνδέονται οι αντιστάτες;


Δίνεται το διπλανό κύκλωμα, όπου R1=R2=R3=R. Να επιλέξτε τις σωστές απαντήσεις στα παρακάτω ερωτήματα, δικαιολογώντας τις επιλογές σας.
i) Οι αντιστάτες R2 και R3 συνδέονται:
  α) παράλληλα,  β) σε σειρά,   γ) τίποτα από τα δυο.
ii) Η ισοδύναμη (ολική) αντίσταση του κυκλώματος είναι ίση με:
  α) R,          β) 2R/3,       γ)  R/3
iii) Η πηγή διαρρέεται από ρεύμα έντασης:
  α) V/3R,        β) 3V/2R,      γ) V/R

iv) Αν συνδέσουμε με ένα σύρμα χωρίς αντίσταση τα σημεία Β και Γ, τότε η πηγή θα διαρρέεται από ρεύμα έντασης:
α) 3V/R,          β) 3V/2R,      γ) V/R
ή





Σάββατο, 9 Ιανουαρίου 2016

Ένα κύκλωμα με 4 καταναλωτές.


Στο παραπάνω κύκλωμα η πηγή έχει τάση V=50V, ενώ  Ι1=3 Α, Ι2=2 Α, Ι3=6 Α. Η τάση στα άκρα του καταναλωτή Κ1 είναι V1 =36V, με το διακόπτη δ κλειστό.
i) Να υπολογιστούν οι υπόλοιπες εντάσεις των ρευμάτων που έχουμε στο κύκλωμα.
ii) Να βρεθούν οι τάσεις στα άκρα των υπολοίπων καταναλωτών.
iii) Αν οι καταναλωτές μας είναι αντιστάτες, να βρεθούν οι εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέει κάθε  αντιστάτη αν ανοίξουμε το διακόπτη δ.

Τετάρτη, 16 Δεκεμβρίου 2015

Μια ευθύγραμμη αντιστρεπτή μεταβολή.


Μια ορισμένη ποσότητα ιδανικού αερίου βρίσκεται  σε δοχείο που κλείνεται με έμβολο. Θερμαίνοντας το αέριο εκτελεί την αντιστρεπτή μεταβολή ΑΒ του παρακάτω σχήματος.
                

i)  Να βρεθεί η μαθηματική σχέση p-V,  που συνδέει την πίεση με τον όγκο του αερίου, κατά τη διάρκεια της μεταβολής αυτής.
ii)  Ποιος ο όγκος του αερίου τη στιγμή που το μανόμετρο δείχνει ένδειξη  p1=2,4∙105Ν/m2.
iii) Να υπολογιστεί το έργο που παράγει το αέριο κατά τη μεταβολή ΑΒ;
iv) Αν η ενεργός ταχύτητα των μορίων του αερίου στην κατάσταση Α είναι υΑ,εν=400m/s, ποια η αντίστοιχη ενεργός ταχύτητα στην κατάσταση Β;
ή





Σάββατο, 12 Δεκεμβρίου 2015

Η μέση κινητική ενέργεια των μορίων δύο αερίων.


Σε ένα δοχείο Α όγκου V1=3V περιέχεται μια ποσότητα Ηe υπό πίεση p και θερμοκρασία Τ1. Σε ένα δεύτερο δοχείο Β όγκου V2=2V περιέχεται μια ποσότητα Αr, με την ίδια πίεση p και θερμοκρασία Τ2=2Τ1. Τα δυο δοχεία συνδέονται με λεπτό σωλήνα, ο οποίος κλείνεται με στρόφιγγα, ενώ όλα τα τοιχώματα είναι θερμομονωτικά. Σε μια στιγμή ανοίγουμε τη στρόφιγγα, οπότε μετά από κάποιο χρονικό διάστημα τα δύο αέρια έχουν πλήρως αναμειχθεί.
i) Για τους αριθμούς των μορίων των δύο αερίων ισχύει:
α) Ν1= Ν2,       β) Ν1= 2Ν2,        γ) Ν1= 3Ν2.
ii) Για την τελική κατάσταση, η μέση κινητική ενέργεια των μορίων του Ηe, είναι:
α) μικρότερη,     β) ίση,    γ) μεγαλύτερη
  από την αντίστοιχη μέση κινητική ενέργεια των μορίων του Αr.
iii) Η απόλυτη θερμοκρασία του αερίου μίγματος των αερίων είναι:
α) Τ=1,15Τ1,    β) Τ= 1,25Τ1,     γ) Τ= 1,35Τ1.
iv) Η τελική πίεση p΄ θα είναι:
α) p΄ = p,     β) p΄  =1,25p,    γ) p΄ =1,5p.

Να δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.
ή




Τετάρτη, 9 Δεκεμβρίου 2015

Η θέρμανση και η «αποσυμπίεση» ενός αερίου.


Το Α δοχείο του σχήματος όγκου V, περιέχει ένα αέριο σε θερμοκρασία 270C και  επικοινωνεί με λεπτό σωλήνα μέσω κλειστής στρόφιγγας Σ, με δοχείο Β διπλάσιου όγκου με θερμομονωτικά τοιχώματα, το οποίο είναι κενό.
Σε μια στιγμή t=0, αρχίζουμε να θερμαίνουμε το δοχείο Α, ενώ τη στιγμή t1 ανοίγουμε για λίγο την στρόφιγγα, την οποία ξανακλείνουμε γρήγορα. Στο παραπάνω διάγραμμα δίνεται η γραφική παράσταση της πίεσης του αερίου στο δοχείο Α σε συνάρτηση με το χρόνο.
i) Να εξηγείστε το είδος της μεταβολής στην οποία υπόκειται το αέριο στο χρονικό διάστημα 0-t1.
ii) Να υπολογιστεί η θερμοκρασία του αερίου στο δοχείο Α, λίγο πριν ανοίξουμε τη στρόφιγγα.
iii) Να βρεθεί το ποσοστό των μορίων του αερίου, το οποίο μεταφέρεται από το Α δοχείο στο Β με ανοικτή τη στρόφιγγα.
iv) Αφού υπολογίσετε την απόλυτη θερμοκρασία του αερίου στο Α δοχείο τη στιγμή t2 να κάνετε ένα ποιοτικό διάγραμμα της θερμοκρασίας στο Α δοχείο, σε συνάρτηση με το χρόνο.
v) Να υπολογιστεί η πίεση και η θερμοκρασία του αερίου στο Β δοχείο τη στιγμή t2.
ή