Αρχείο ετικέτας παράλληλη σύνδεση

Φυσική Γ Γυμνασίου Κεφάλαιο2 – Εφαρμογή 10

Στη διπλανή εικόνα βλέπεις τη σχηματική αναπαράσταση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Να σχεδιάσεις τη φορά του ρεύματος που διέρχεται από κάθε αντιστάτη. Να χαρακτηρίσεις με Σ τις προτάσεις των οποίων το περιεχόμενο είναι επιστημονικά ορθό και με Λ αυτές που το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά λανθασμένο.

α. Οι αντιστάτες R1 και R2 συνδέονται σε σειρά.
Σωστό Λάθος
β. Οι αντιστάτες R2 και R3 συνδέονται παράλληλα.
Σωστό Λάθος
γ. Οι αντιστάτες R3 και R4 συνδέονται σε σειρά.
Σωστό Λάθος
δ. Ο αντιστάτης R2 συνδέεται παράλληλα με τον ισοδύναμο αντιστάτη των R3 και R4.
Σωστό Λάθος
ε. Ο αντιστάτης R1 συνδέεται σε σειρά με τον ισοδύναμο αντιστάτη των R2, R3 και R4.
Σωστό Λάθος
στ. Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R1 είναι ίση με την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον R2.
Σωστό Λάθος
ζ. Η τάση στα άκρα του R2 είναι ίση με το άθροισμα των τάσεων στα άκρα των αντιστατών R3 και R4.
Σωστό Λάθος
η. Τα ηλεκτρικά ρεύματα που διαρρέουν τις R3 και R4 έχουν ίσες εντάσεις.
Σωστό Λάθος
θ. Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον R1 είναι ίση με το άθροισμα των εντάσεων των ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες R2 και R3.
Σωστό Λάθος
ι. Η τάση στους πόλους της πηγής (Α, Β) είναι ίση με το άθροισμα των τάσεων στα άκρα των αντιστατών R1 και R2.
Σωστό Λάθος
Να αιτιολογήσεις περιληπτικά τις επιλογές σου.

ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ

Από την αρχή διατήρησης του φορτίου θα ισχύει για τον κόμβο Γ ότι
$I_1=I_2+I_3$

Αφού ανάμεσα στις R₃ και R₄ δε μεσολαβεί κόμβος για να χωριστεί το ρεύμα, θα διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα με την ίδια ένταση.

Από την αρχή διατήρησης της ενέργειας θα ισχύει για το AB ότι
$V_{AB}=V_{A\Gamma}+V_{\Gamma B}$

Συνεπώς:
α. Δε διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα, άρα δεν είναι συνδεδεμένοι σε σειρά.
β. Ο αντιστάτης R2 έχει άκρα τα ΓΒ ενώ ο R3 τα ΓΔ. Δεν έχουν κοινά άκρα άρα δεν εφαρμόζεται η ίδια τάση στα άκρα τους, επομένως δεν είναι παράλληα συνδεδεμένοι.
γ. Οι αντιτάτεις διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα, άρα είναι συνδεδεμένοι σε σειρά.
δ. Ο αντιστάτης R2 έχει άκρα τα ΓΒ όπως και ο ισοδύναμος των R3 R4. Επομένως εφαρμόζεται η ίδια τάση στα άκρα τους, άρα δεν είναι παράλληα συνδεδεμένοι.
ε. Ο R1 και ο ισοδύναμος αντιστάτης R2 R3 R4 διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα έντασης Ι1. Άρα είναι συνδεδεμένοι σε σειρά.
στ. Ο R1 διαρρέεται από έναταση Ι1 μεγαλύτερη από την ένταση Ι2 του R2.
ζ. Σωστό αφού $V_{\Gamma B}=V_{\Gamma\Delta}+V_{\Delta B}$ .
η. Δε διαχωρίζεται πουθενά το ρεύμα, άρα έχουν την ίδια ένταση.
θ. Σωστό με βάση την αρχή διατήρησης του φορτίου στο σημείο Γ: $I_1=I_2+I_3$
ι. Σωστό αφού με βάση την αρχή διατήρησης της ενέργειας: $V_{AB}=V_{A\Gamma}+V_{\Gamma B}$

Γ κεφάλαιο 2

Φυσική Γ Γυμνασίου Κεφάλαιο 2 – Ερώτηση 3

Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές:

α. Η τάση VΑΓ στα άκρα του κυκλώματος δύο λαμπτήρων συνδεδεμένων σε σειρά ισούται με το των τάσεων VΑΒ και VΒΓ στα άκρα κάθε λαμπτήρα. Αυτό είναι αποτέλεσμα της αρχής της .

β. Η ένταση (I) του ολικού ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει ένα κύκλωμα δύο λαμπτήρων συνδεδεμένων παράλληλα είναι ίση με το των (I1 και I2) των που διαρρέουν τους δύο λαμπτήρες. Αυτό είναι αποτέλεσμα της αρχής του .

Γ κεφάλαιο 2,Φυσική Γ Γυμνασίου

2.5. Σύνδεση αντιστατών

23/11/2015 Ε.Κωστοπούλου

Ισοδύναμη αντίσταση συνδεσμολογίας

Ονομάζουμε σύστημα ή συνδεσμολογία αντιστατών ένα σύνολο αντιστατών που τους έχουμε συνδέσει με οποιοδήποτε τρόπο. (Εικόνα α)

Αν στα άκρα συνδεσμολογίας εφαρμόσουμε τάση V_ολ και τη διαρρέει ρεύμα έντασης I_ολ, τότε ισοδύναμη αντίσταση R_ολ ονομάζουμε την αντίσταση η οποία, αν εφαρμόσουμε στην άκρη της τάση V_ολθα διαρρέεται κι αυτή από ρεύμα έντασης I_ολ. (Εικόνα β)

$\displaystyle R_{o\lambda}=\frac{V_{o\lambda}}{I_{o\lambda}}$

Συνδεση αντιστατών σε σειρά

Αντιστάτες που διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα λέμε ότι είναι συνδεδεμένοι σε σειρά.

$I_{o\lambda}=I_1=I_2$

Για τους αντιστάτες σε σειρά, η τάση της συνδεσμολογίας είναι το άθροισμα των επιμέρους τάσεων.

$V_{o\lambda}=V_1+V_2$

Η συνδεσμολογία δύο ή περισσότερων αντιστατών σε σειρά μπορεί να αντικατασταθεί με έναν ισοδύναμο αντιστάτη, που έχει αντίσταση

$R_{o\lambda}=R_1+R_2$

Απόδειξη

Στη συνδεσμολογία σε σειρά ισχύει

και από το νόμο του Ohm αυτή η σχέση γίνεται

Επομένως

$V_{o\lambda}=V_1+V_2$

$I R_{o\lambda}=I R_1+I R_2$

$R_{o\lambda}=R_1+R_2$

Συνδεση αντιστατών παράλληλα

Αντιστάτες που στα άκρα τους εφαρμόζεται η ίδια τάση λέμε ότι είναι συνδεδεμένοι παράλληλα.

$V_{o\lambda}=V_1=V_2$

Για τους αντιστάτες συνδεδεμένους παράλληλα, η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τη συνδεσμολογία είναι ίση με το άθροισμα των επιμέρους εντάσεων των ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες:

$I_{o\lambda}=I_1+I_2$

Η συνδεσμολογία δύο ή περισσότερων αντιστατών παράλληλα μπορεί να αντικατασταθεί με έναν ισοδύναμο αντιστάτη, που έχει αντίσταση που δίνεται από τη σχέση

$\displaystyle \frac{1}{R_{o\lambda}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$

ή $\displaystyle R_{o\lambda}=\frac{R_1 R_2}{R_1+R_2}$

Απόδειξη

Στην παράλληλη συνδεσμολογία ισχύει

και από το νόμο του Ohm αυτή η σχέση γίνεται

Επομένως

$I_{o\lambda}=I_1+I_2$

$\displaystyle \frac{V}{R_{o\lambda}}=\frac{V}{R_1}+\frac{V}{R_2}$

$\displaystyle \frac{1}{R_{o\lambda}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$

ή $\displaystyle R_{o\lambda}=\frac{R_1 R_2}{R_1+R_2}$

Οικιακό κύκλωμα

Στο σπίτι μας οι λάμπες και γενικά οι συσκευές συνδέονται παράλληλα, ώστε αν καεί η μία να συνεχίσουν να λειτουργούν οι υπόλοιπες. Στην Ελλάδα η κοινή τάση στα άκρα της παράλληλης αυτής σύνδεσης είναι τα 220V.

Καλές συνδέσεις!

ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ

Η Φυσική στο Γυμνάσιο