Ενέργεια ρεύματος και διπόλου

Στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος περιλαμβάνεται ένα διαφανές κιβώτιο εντός του οποίου περιέχεται ένας αντιστάτης με αντίσταση R₂=1Ω. Δίνονται επίσης R₁=3Ω, ενώ η γεννήτρια έχει ΗΕΔ  Ε=10V και εσωτερική αντίσταση r=1Ω και το αμπερόμετρο είναι ιδανικό.

i) Να βρεθούν, η ένδειξη του αμπερομέτρου καθώς και η τάση V_ΓΔ.

α)  Πόση η ισχύς που το ηλεκτρικό ρεύμα παρέχει στο τμήμα ΓΔ (στο κιβώτιο);

β)  Κλείνουμε το διακόπτη δ. Ποια η ένδειξη του αμπερομέτρου και πόση η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή;

ii) Μας δίνεται το ίδιο κύκλωμα, αλλά τώρα το κιβώτιο είναι αδιαφανές και δεν γνωρίζουμε τι περιέχεται στο εσωτερικό του, με μόνη πληροφορία ότι περιέχει ένα μόνο δίπολο Χ. Η ένδειξη του αμπερομέτρου είναι Ι₂=3Α.

α) Να βρεθεί η τάση V_ΓΔ=V_Γ-V_Δ. Το ηλεκτρικό ρεύμα παρέχει ή παίρνει ενέργεια στο δίπολο Χ και πόση είναι η αντίστοιχη ισχύς;

β) Κλείνουμε το διακόπτη δ και το αμπερόμετρο δείχνει ένδειξη Ι_2α=1Α. Ποια η φορά του ρεύματος που διαρρέει το αμπερόμετρο;

γ) Ποια τα χαρακτηριστικά του  διπόλου Χ που περιέχει το κιβώτιο;

iii) Σε μια επανάληψη του 2^ου πειράματος, με αλλαγή του περιεχομένου του αδιαφανούς κιβωτίου, το οποίο περιέχει τώρα ένα δίπολο Υ, που δεν είναι αντιστάτης ή συνδυασμός αντιστατών, αλλά που μπορεί να είναι μια μπαταρία,  το αμπερόμετρο δείχνει Ι₃=1,2Α.

α) Να βρεθεί η τάση V_ΓΔ=V_Γ-V_Δ. Το ηλεκτρικό ρεύμα προσφέρει ή παίρνει ενέργεια από το δίπολο Υ; Πόση είναι η ισχύς του ρεύματος που αποδίδεται στο δίπολο Υ;

β) Κλείνουμε το διακόπτη δ και το αμπερόμετρο δείχνει ένδειξη Ι_3α=1Α. Ποια η φορά του ρεύματος που διαρρέει το αμπερόμετρο;

γ) Ποια τα χαρακτηριστικά του  διπόλου Υ που περιέχει το κιβώτιο;

Απάντηση:

ή

Ενέργεια ρεύματος και διπόλου

Ενέργεια ρεύματος και διπόλου