Ένα Β΄ θέμα Αυτεπαγωγής.

Δίνεται το κύκλωμα του παραπάνω σχήματος με το διακόπτη ανοικτό, όπου το πηνίο είναι ιδανικό, η πηγή δεν έχει εσωτερική αντίσταση, ενώ R₁=R₂=R.

i) Τη στιγμή t₀=0 κλείνουμε το διακόπτη δ. Αμέσως μετά:

α) Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το ιδανικό πηνίο είναι μηδενική.

β) Η ηλεκτρεγερτική δύναμη που εμφανίζεται στο πηνίο έχει τιμή ίση με Ε με θετικό πόλο το δεξιό άκρο του.

γ) Ο αντιστάτης R₁ διαρρέεται από ρεύμα, η ένταση του οποίου αυξάνεται με το χρόνο.

ii) Μόλις σταθεροποιηθεί το ρεύμα που διαρρέει την πηγή, τότε η τιμή της έντασης είναι:

Ι=2Ε/R

iii) Μετά τη σταθεροποίηση του ρεύματος, κάποια στιγμή t₁, ανοίγουμε το διακόπτη δ.

α) Θα διαρρέεται από ρεύμα ο αντιστάτης R₂, αλλά όχι ο αντιστάτης R₁.

β) Θα αναπτυχθεί ηλεκτρεγερτική δύναμη λόγω αυτεπαγωγής στο πηνίο με τιμή Ε_αυτ=2Ε.

γ) Η ενέργεια που θα μετατραπεί σε θερμική πάνω στον αντιστάτη R₂ μετά τη στιγμή t₁ θα είναι ίση με:

Q₂=LΕ²/4R².

Να δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

Ένα Β΄ θέμα Αυτεπαγωγής.