Πέμπτη, 14 Ιανουαρίου 2010

Λειτουργία συσκευής

Μια  συσκευή Σ έχει στοιχεία κανονικής λειτουργίας (40W-20V) και για να λειτουργήσει κανονικά, συνδέεται μέσω αντιστάτη αντίστασης R με τους πόλους μιας πηγής, όπως στο παρακάτω κύκλωμα. Στο διπλανό σχήμα δίνεται η χαρακτηριστική της πηγής.

i)  Να υπολογίσετε την τιμή της αντίστασης R
ii) Τι ποσοστό της ενέργειας που παρέχει η πηγή στο κύκλωμα, μεταφέρεται στη συσκευή;
iii) Αν βραχυκυκλώσουμε τη συσκευή, πόση ενέργεια ... συνέχεια.

Ένα σύστημα φορτισμένων σωματιδίων.


Πολλές φορές, υπάρχει η αντίληψη ότι στην αντιμετώπιση ενός προβλήματος μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε είτε το ΘΜΚΕ είτε την ΑΔΜΕ  (μιλάμε όταν διατηρείται η μηχανική ενέργεια) χωρίς καμιά διάκριση, αφού μας οδηγούν στο ίδιο αποτέλεσμα. 
Υπάρχει επίσης διαδεδομένη η άποψη ότι αν έχουμε ένα σύστημα σωμάτων τότε για κάθε επιμέρους σώμα δεν ισχύει το ΘΜΚΕ. 
Είναι έτσι τα πράγματα; 
Αλλά σε τελευταία ανάλυση πότε θα εφαρμόζουμε το ΘΜΚΕ και πότε εμπλέκεται και η ΑΔΟ σε ένα πρόβλημα;

Ένα πρωτόνιο και ένα σωμάτιο α (πυρήνας Ηλίου Ηe ) συγκρατούνται σε απόστασηr=5,12 mm. Δίνονται mα=4mp και qα=2∙qp, ενώ qp= + 1,6  ∙10-19C. Να βρεθούν:

i)    Η μέγιστη κινητική ενέργεια που θα αποκτήσει το πρωτόνιο αν αφεθεί να κινηθεί, ενώ το σωμάτιο α παραμένει στη θέση του.
ii)   Η μέγιστη κινητική ενέργεια που θα αποκτήσει το σωμάτιο α αν αφεθεί να κινηθεί, ενώ το πρωτόνιο παραμένει στη θέση του.
iii)   Η μέγιστη κινητική ενέργεια που θα αποκτήσει κάθε σωματίδιο ......

Τετάρτη, 13 Ιανουαρίου 2010

Θερμική μηχανή και αδιαβατική. Ένα Test.

Μια θερμική μηχανή χρησιμοποιεί μια ποσότητα αερίου και διαγράφει την κυκλική μεταβολή του σχήματος, όπου η ΓΑ πραγματοποιείται υπό σταθερή θερμοκρασία. 

Κατά τη μεταβολή ΑΒ το αέριο απορροφά θερμότητα 1500J. Αν δίνονται ακόμη ότι pΑ=2∙105Ν/m2, VΑ=1L, VΒ=3L, ενώ ℓn3≈1, να βρεθούν:
i)    Η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας του αερίου κατά τις μεταβολές ΑΒ και ΒΓ.
ii)  Το έργο κατά την ισόθερμη μεταβολή.
iii) Η απόδοση της θερμικής μηχανής.
Η συνέχεια σε pdf.


Δευτέρα, 11 Ιανουαρίου 2010

Υπερκατανάλωση και πτώση τάσης.

Πολλές φορές, λόγω υπερφόρτωσης του δικτύου λέμε ότι παρουσιάζεται πτώση τάσης. Τι σημαίνει αυτό; Γιατί οι λάμπες μας δεν φωτίζουν στην περίπτωση αυτή;
Ας δούμε ένα παράδειγμα.

Δίνεται το παρακάτω κύκλωμα όπου οι αγωγοί που συνδέουν τη πηγή με τους καταναλωτές έχουν αντίσταση R1=1Ω, ενώ οι καταναλωτές μας είναι ωμικοί καταναλωτές με στοιχεία κανονικής λειτουργίας (100V-1000/9 W).

Αν V=100V:
i)   Με ανοικτούς τους διακόπτες ποια η τάση VΑΒ και πόση είναι η ισχύς που καταναλώνει ο αντιστάτης μεταξύ των ΑΒ;
ii)   Αν κλείσουμε όλους τους διακόπτες ποια η αντίστοιχη τάση VΑΒ και η ισχύς του κάθε αντιστάτη;

Κυριακή, 10 Ιανουαρίου 2010

Μεταφορά Ηλεκτρικής ενέργειας.

Θέλουμε να μεταφέρουμε μια ορισμένη ηλεκτρική ενέργεια από το εργοστάσιο παραγωγής, στον τόπο κατανάλωσης π.χ. μια πόλη. Η τάση στην κατανάλωση είναι χαμηλή 220V-230V. Αυτή είναι η τάση με την οποία στέλνεται η ενέργεια αυτή; Προφανώς όχι. Όλοι έχουμε παρατηρήσει τους πυλώνες «υψηλής τάσης» και κάπου έχουμε ακούσει για τους μετασχηματιστές. Προφανώς το ηλεκτρικό ρεύμα που χρησιμοποιούμε είναι εναλλασσόμενο, αλλά ας δούμε με ένα παράδειγμα από το συνεχές ρεύμα τι ακριβώς πρόβλημα υπάρχει κατά την μεταφορά της ενέργειας και γιατί επιβάλλεται η μεταφορά αυτή να γίνει υπό μεγάλη τάση.

Παράδειγμα:
Από το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα αποσταλεί μια ισχύς 100kW, στην διπλανή πόλη. Τα σύρματα μεταφοράς παρουσιάζουν αντίσταση Rσ=4Ω. Η ηλεκτρική αυτή ισχύς μεταφέρεται υπό τάση ( στην έξοδο του εργοστασίου):
Α)  V1= 1.000V  και Β)  V1=10.000V
Να υπολογιστούν για κάθε περίπτωση:
i)    Η ένταση του ρεύματος
ii)   Η ισχύς που φτάνει στην πόλη.
iii)  Το ποσοστό της ηλεκτρικής ενέργειας που μετατρέπεται σε θερμότητα πάνω στους αγωγούς μεταφοράς.
iv)  Ποια η τάση με την οποία «φτάνει» η παραπάνω ισχύς στην πόλη;  Ποια η πτώση τάσης πάνω στα σύρματα μεταφοράς;
Να σχολιαστούν τα αποτελέσματα.