Κυριακή, 12 Απριλίου 2020

4/4: Κατασκευή κυκλωμάτων


4/4/2020
  Αφού εξασκηθείτε παίζοντας με την προσομοίωση ....

 

Α. Αρχικά κατασκευάστε το κύκλωμα του παρακάτω σχήματος (για να φάινονται οι διάφορες τιμές στα στοιχεία κάντε κλικ στην ένδειξη "values":
Για να αλλάξετε τα Volt στην μπαταρία (η εσωτερική αντίστασή της είναι r=0) κάντε κλικ πάνω στο εικονίδιο της μπαταρίας και ρυθμίστε την στα V=30Volt. Με παρόμοιο τρόπο αλλάξτε τα Ω των αντιστάσεων.
Β. Στη συνέχεια χρησιμοποιείστε το αμπερόμετρο όπως στο παρακάτω σχήμα (το αμπερόμετρο συνδέεται σε σειρά στο κύκλωμα και έχει τόσο μικρή αντίσταση που την θεωρούμε μηδενική)
Ποια είναι η ένδειξη του αμπερομέτρου;
Με τον ίδιο τρόπο βρείτε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον κάθε αντιστάτη.
Γ. Κάντε στην άκρη το αμπερόμετρο και χρησιμοποιείστε το βολτόμετρο όπως στο παρακάτω σχήμα (το βολτόμετρο συνδέεται παράλληλα και έχει πάρα πολύ μεγάλη αντίσταση έτσι ώστε να μην διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα)
Ποια είναι η ένδειξη του βολτομέτρου;
Με τον ίδιο τρόπο υπολογίστε την διαφορά δυναμικού στα άκρα του κάθε αντιστάτη.

Δ. Θεωρητικοί υπολογισμοί
Για το κύκλωμα του παρακάτω σχήματος:
Να υπολογίσετε:
(i) τις εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν την πηγή και τους αντιστάτες 
(ii) την διαφορά δυναμικού στα άκρα του κάθε αντιστάτη.
(iii) την διαφορά δυναμικού $V_{AB}=V_{A}-V_{B}$

Σημειώστε τις απαντήσεις στο τετράδιό σας :) για να τις συγκρίνετε με τις απαντήσεις

Απαντήσεις:
Δ. Κατά τα γνωστά
και προκύπτει το ισοδύναμο κύκλωμα:
Ισχύουν: $I_{1,2}=\frac{V}{R_{1,2}}=30/3=10A$ και $I_{3,4}=\frac{V}{R_{3,4}}=30/15=2A$.
H διαφορά δυναμικού (τάση) στα άκρα του κάθε αντιστάτη θα είναι: $V_{1}=I_{1,2}R_{1}=20V$, $V_{2}=I_{1,2}R_{2}=10V$, $V_{3}=I_{3,4}R_{3}=10V$, $V_{4}=I_{3,4}R_{4}=20V$.
Οι αντιστάτες $R_{1,2}$ και $R_{3,4}$ συνδέονται παρ/λα, οπότε: $R_{ολ}=\frac{R_{12} \cdot R_{3,4}}{R_{1,2} +R_{3,4}}=15/6Ω$. Επομένως το ρεύμα που διαρρέει την πηγή είναι $Ι_{ολ}=Ι_{1,2}+Ι_{3,4}=12Α$ ή με άλλον τρόπο: 
Τέλος, όσον αφορά την διαφορά δυναμικού $V_{AB}=V_{A}-V_{B}$, έχουμε:

$V_{A}-V_{B}=(V_{A}-V_{Δ})-(V_{B}-V_{Δ})=V_{2}-V_{4}=10-20=-10V$, όπως έδειξε το βολτόμετρο.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου