Παρασκευή, 19 Απριλίου 2013

Δυο διακόπτες και αυτεπαγωγή.

Στο παραπάνω σχήμα ο διακόπτης δ2 είναι κλειστός και ο δ1 ανοικτός. Σε μια στιγμή κλείνουμε και το διακόπτη δ1.  
i)  Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:
α) Η τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη αποκτά αμέσως σταθερή τιμή ίση με Ε (ΗΕΔ πηγής).
β) Στο πηνίο αναπτύσσεται ΗΕΔ λόγω αυτεπαγωγής, με θετικό πόλο το άκρο Α.
γ) Στο πηνίο αποθηκεύεται ενέργεια σαν ενέργεια μαγνητικού πεδίου.
δ) Ο ρυθμός με τον οποίο αποθηκεύεται ενέργεια στο μαγνητικό πεδίο του πηνίου παραμένει σταθερός.
Να δώσετε σύντομες δικαιολογήσεις.
ii) Αφού σταθεροποιηθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πηνίο, ανοίγουμε τον διακόπτη δ2.
α) Εξηγείστε γιατί θα αναπτυχθεί Ηλεκτρεγερτική δύναμη στο πηνίο και βρείτε την πολικότητά της.
β) Αν U1 η τελική ενέργεια του πηνίου με κλειστό τον διακόπτη δ2 και U2 η αντίστοιχη με ανοικτό ισχύει:
a) U1/U2= ½           b) U1/U2= 1    c) U1/U2=2     d) U1/U2=4
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

ή



Πέμπτη, 18 Απριλίου 2013

Αυτεπαγωγή κατά το κλείσιμο και άνοιγμα διακόπτη.

Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται Ε=40V (r=0), R1=4Ω, R2=8Ω, το ιδανικό πηνίο έχει συντελεστή αυτεπαγωγής L=0,4Η, ενώ ο διακόπτης δ είναι ανοικτός.
Σε μια στιγμή t0=0 κλείνουμε το διακόπτη δ. Αμέσως μετά το κλείσιμο του διακόπτη να βρεθούν:
i)  Η ένδειξη του ιδανικού αμπερομέτρου και η τάση στα άκρα του πηνίου VΒΓ.
ii) Η ΗΕΔ από αυτεπαγωγή στο πηνίο και ο ρυθμός μεταβολής της έντασης του ρεύματος που διαρρέει κάθε έναν αντιστάτη.
iii) Να κάνετε ένα ποιοτικό διάγραμμα της ένδειξης του αμπερομέτρου σε συνάρτηση με το χρόνο, μέχρι τη στιγμή t1=1s, με δεδομένο ότι η κατάσταση έχει πλέον σταθεροποιηθεί.
Τη στιγμή t2=2s ανοίγουμε το διακόπτη.
iv) Να βρεθούν αμέσως μετά το άνοιγμα του διακόπτη, η ΗΕΔ από αυτεπαγωγή στο πηνίο και ο ρυθμός μεταβολής της έντασης του ρεύματος που το διαρρέει.
v) Να σχεδιάστε ένα ποιοτικό διάγραμμα της διαφοράς δυναμικού στα άκρα του αντιστάτη R2, σε συνάρτηση με το χρόνο, από 0-3s, λαμβάνοντας υπόψη ότι έχει πλέον μηδενιστεί η ένταση του ρεύματος που τον διαρρέει
ή


Τετάρτη, 3 Απριλίου 2013

Άλλο ένα test Επαγωγής 2013.

Στο διπλανό σχήμα οι οριζόντιοι αγωγοί xx΄και yy΄ δεν έχουν αντίσταση, ενώ συνδέονται με αντιστάτη αντίστασης R=3Ω. Ο αγωγός ΑΓ, έχει μάζα 0,5kg, μήκος ℓ=1m και αντίσταση r=1Ω.
Ο αγωγός κινείται με σταθερή ταχύτητα υ, με την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας δύναμης F=6Ν, όπως στο σχήμα, κάθετα στις δυναμικές γραμμές ενός κατακόρυφου ομογενούς μαγνητικού πεδίου, έντασης Β=2Τ.
i) Να εξηγείστε γιατί το αμπερόμετρο διαρρέεται από ρεύμα, καθώς και να δικαιολογήσετε τη φορά του ρεύματος που το διαρρέει.
ii) Να βρεθεί η ταχύτητα του αγωγού ΑΓ, καθώς και η τάση στα άκρα του.
iii) Να βρεθεί ο ρυθμός με τον οποίο η δύναμη F παρέχει ενέργεια στον αγωγό ΑΓ, καθώς και ο ρυθμός με τον οποίο η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική στο κύκλωμα.
iv) Σε μια στιγμή, έστω t0=0,  η δύναμη F καταργείται. Μετά από λίγο, τη στιγμή t1, η ένδειξη του αμπερομέτρου είναι 2 Α. Για τη στιγμή αυτή, να βρεθούν:
α) Η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ.
β) ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού ΑΓ.
v)  Πόση θερμότητα παράγεται στο κύκλωμα από τη στιγμή t0 μέχρι τη στιγμή t1;
Δείτε όλο το τεστ σε pdf  αλλά και σε Word.

Τρίτη, 2 Απριλίου 2013

Ένα test Επαγωγής 2013

Ο αγωγός ΑΓ μήκους 1m και μάζας 0,4kg κινείται κατακόρυφα προς τα κάτω, με την επίδραση κατακόρυφης δύναμης F=1Ν, όπως στο σχήμα, με σταθερή ταχύτητα υ. Δίνονται  R=2Ω,  Β=2Τ  και g=10m/s2.
i)  Να σημειώστε στο σχήμα την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό καθώς και τη δύναμη που δέχεται από το πεδίο, δικαιολογώντας πλήρως την απάντησή σας.
ii) Να βρείτε την ένταση του ρεύματος, καθώς την ταχύτητα του αγωγού.
iii) Σε μια στιγμή t1 καταργούμε την δύναμη F. Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού ΑΓ αμέσως μετά.
iv) Να περιγράψετε την κίνηση του αγωγού μετά τη στιγμή t1 και να αποδείξτε ότι μετά από λίγο ο αγωγός θα διαρρέεται από ρεύμα σταθερής έντασης, την οποία και να υπολογίσετε.
Δείτε και τις δύο ομάδες σε:
  pdf και σε   Word.