Για το κύκλωμα του παραπάνω σχήματος, δίνονται η ΗΕΔ της πηγής Ε=24V (r=0), R1=2Ω, R2=8Ω, R3=6Ω και R4=4Ω. Το αμπερόμετρο είναι ιδανικό και ο διακόπτης ανοικτός.
i) Να υπολογιστούν οι εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες του σχήματος.
ii) Να υπολογιστεί η τάση VΑΒ=VΑ-VΒ.
iii) Κλείνουμε το διακόπτη δ. Να υπολογιστούν:
α) η τάση VΑΒ=VΑ-VΒ.
β) Η ένδειξη του αμπερομέτρου.
ή
Στο διπλανό κύκλωμα ο αγωγός ΑΒ είναι ισοπαχής και ομογενής με αντίσταση R, ενώ κατά μήκος του μπορούμε να μετακινούμε ένα δρομέα δ. Δίνεται V=10V, Ro=2Ω, ενώ το αμπερόμετρο είναι ιδανικό, οι αγωγοί σύνδεσης δεν έχουν αντιστάσεις και ο διακόπτης Δ είναι ανοικτός.
i) Φέρνουμε τον δρομέα δ στο άκρο Α του αγωγού και το αμπερόμετρο δείχνει ένδειξη Ι1=1Α. Να υπολογισθεί η αντίσταση R του αγωγού ΑΒ.
ii) Ποια η ένδειξη του αμπερομέτρου, αν στη συνέχεια κλείσουμε τον διακόπτη Δ;
iii) Με τον διακόπτη κλειστό, φέρνουμε τον δρομέα δ στο μέσον Μ του αγωγού ΑΒ.
α) Ποια η νέα ένδειξη του αμπερομέτρου;
β) Να υπολογισθεί η ισχύς που καταναλώνεται στο τμήμα ΑΜ του αγωγού ΑΒ.
ή
Στο παρακάτω αρχείο περιλαμβάνονται οι ασκήσεις για τη Φυσική γενικής παιδείας Β΄ Λυκείου.
Πρόκειται συνολικά για α σκήσεις που δημοσιεύτηκαν τα προηγούμενα χρόνια στο δίκτυό μας, μέχρι Ιούνιο του 2024.
Διαθέτουμε δύο λαμπτήρες πυρακτώσεως με στοιχεία κανονικής λειτουργίας (20V,50W), τις οποίες συνδέουμε στα άκρα μιας μπαταρίας σταθερής τάσης V=20V (Ε=20V, r=0), όπως στο πάνω σχήμα, με παρεμβολή ενός ιδανικού αμπερομέτρου.
i) Να υπολογιστεί η αντίσταση κάθε λαμπτήρα, καθώς και η ένδειξη του αμπερομέτρου, με δεδομένο ότι οι αγωγοί σύνδεσης έχουν αμελητέα αντίσταση.
Τους ίδιους λαμπτήρες τροφοδοτούμε μέσω μια μπαλαντέζας, σε ορισμένη απόσταση από την μπαταρία, όπως στο κάτω σχήμα. Οι αγωγοί σύνδεσης έχουν αντίσταση R1=1Ω (η αντίσταση της μπαλαντέζας).
ii) Να υπολογιστεί η ένδειξη του αμπερομέτρου.
iii) Ποια η ισχύς που καταναλώνει κάθε λαμπτήρας;
iv) Ορίζουμε ως συντελεστή απόδοσης της διάταξης το πηλίκο α=Ρλ/Ρπ, όπου Ρλ η ισχύς που καταναλώνουν οι λαμπτήρες και Ρπ η ισχύς της πηγής (της μπαταρίας).
α) Να υπολογίσετε τους συντελεστές απόδοσης για τις δυο παραπάνω περιπτώσεις.
β) Να βρεθεί ο αντίστοιχος συντελεστής στην περίπτωση που η μπαλαντέζα ήταν πιο μακριά, με αποτέλεσμα να παρουσιάζει αντίσταση R2=2Ω.
ή
Δίνεται το κύκλωμα του διπλανού σχήματος, όπου τα όργανα είναι ιδανικά, ενώ η πηγή έχει ΗΕΔ Ε και εσωτερική αντίσταση r.
Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες τις παρακάτω προτάσεις, δίνοντας και σύντομες δικαιολογήσεις.
Α) Με τον διακόπτη δ κλειστό:
i) Οι ενδείξεις των δύο οργάνων συνδέονται με την εξίσωση Vv=ΙΑ∙R1.
ii) Η ένδειξη του βολτομέτρου είναι ίση με την ΗΕΔ Ε της πηγής.
iii) Αν R1=4r, τότε η ένδειξη του βολτομέτρου είναι ίση με 0,8Ε.
Β) Αν ανοίξουμε τον διακόπτη δ, τότε:
i) Η ένδειξη του αμπερομέτρου παραμένει σταθερή.
ii) Η ένδειξη του βολτομέτρου αυξάνεται.
iii) Η ισχύς της γεννήτριας αυξάνεται, αφού θα παρέχει ενέργεια και στον αντιστάτη R2.
ή
Δίνεται το κύκλωμα που περιλαμβάνει έναν αντιστάτη με αντίσταση R=10Ω, μια τηλεόραση (Τ), ένα ιδανικό βολτόμετρο που δείχνει 50V και ένα ιδανικό αμπερόμετρο που δείχνει 4Α. Η γεννήτρια έχει Ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε=100V.
i) Πόση είναι η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την τηλεόραση; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
α) Πόσο θα δείξει το βολτόμετρο αν το αποσυνδέσουμε από τη θέση που βρίσκεται και το συνδέσουμε στα άκρα του αντιστάτη;
β) Τι θα δείξει το αμπερόμετρο, αν το βγάλουμε από τη θέση που βρίσκεται και το συνδέσουμε μεταξύ της τηλεόρασης και της πηγής;
ii) Να υπολογιστεί η εσωτερική αντίσταση της γεννήτριας, καθώς και η ενέργεια που παρέχει η γεννήτρια στο κύκλωμα σε χρονικό διάστημα 2s;
iii) Να υπολογιστεί η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει η τηλεόραση σε χρονικό διάστημα 5h. Η απάντηση να δοθεί σε μονάδες S.Ι. αλλά και σε κιλοβατώρες.
ή
Στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος οι δύο διακόπτες είναι ανοικτοί, η πηγή έχει Ε=20V, r=2Ω, ενώ R1=3Ω και R2=5Ω.
i) Να βρεθεί η ένταση του ρεύματος Ι1 που διαρρέει το κύκλωμα, καθώς και η πολική τάση της πηγής.
ii) Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:
α) Το δυναμικό στο σημείο Ε είναι VΕ=0, ενώ VA=20V.
β) Η τιμή του δυναμικού στο σημείο Δ δεν είναι γνωστό.
γ) Για την τάση VΓΒ ισχύει VΓΒ=Ι1∙R1, όπου Ι1 η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R1.
δ) Αν κλείσουμε το διακόπτη δ1, θα μεταβληθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα.
iii) Σε μια στιγμή κλείνουμε το διακόπτη δ1. Να υπολογιστούν τα δυναμικά στα σημεία Α και Ε του κυκλώματος και η τάση VΑΕ.
iv) Στη συνέχεια κλείνουμε και τον διακόπτη δ2. Να υπολογιστούν:
α) Τα δυναμικά στα σημείο Γ και Δ.
β) Η ένταση του ρεύματος Ι2 που διαρρέει την πηγή, καθώς και η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον διακόπτη δ1.
γ) Τα δυναμικά στα σημεία Α και Ε του κυκλώματος και η τάση VΑΕ.
ή
Στο κύκλωμα του σχήματος Ε=12V (r=0), R=3
Ω, ενώ η συσκευή (που δεν είναι ωμικός καταναλωτής) έχει
στοιχεία λειτουργίας (6V,18W). Όταν ο δρομέας δ του ροοστάτη απέχει
6cm από το άκρο Α η συσκευή λειτουργεί κανονικά.
i) Να υπολογιστεί η ισχύς που καταναλώνει ο αντιστάτης
R, καθώς και η αντίσταση του τμήματος Αδ του ροοστάτη.
ii) Πόσο πρέπει να απέχει ο δρομέας από το άκρο
Α, ώστε αφαιρώντας την αντίσταση R από το κύκλωμα, η συσκευή να λειτουργεί
επίσης κανονικά; Πόση ισχύς θα καταναλώνει στην περίπτωση αυτή ο ροοστάτης;
Διαθέτουμε μια συσκευή Σ με στοιχεία κανονικής λειτουργίας (10V, 20W) που δεν είναι ωμικός καταναλωτής και μια ηλεκτρική πηγή με ΗΕΔ Ε=16V και μηδενικής εσωτερική αντίστασης. Έχουμε επίσης μια ρυθμιστική αντίσταση μήκους (ΑΒ)=18cm, με αντίσταση R=12Ω.
i) Συναρμολογήσαμε το διπλανό κύκλωμα, χρησιμοποιώντας την ρυθμιστική αντίσταση ως ροοστάτη και μετακινώντας τον δρομέα εξασφαλίσαμε ότι η συσκευή μας λειτουργεί κανονικά.
α) Να βρεθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή και η αντίσταση του τμήματος ΑΔ του ροοστάτη.
β) Ποιο το μήκος (ΑΔ);
ii) Εναλλακτικά μπορούσαμε να πετύχουμε κανονική λειτουργία της συσκευής, με σύνδεση της ρυθμιστικής αντίστασης ως ποτενσιόμετρο.
α) Να σχεδιάσετε το κύκλωμα.
β) Να υπολογίσετε την αντίστοιχη απόσταση (ΑΔ΄) του δρομέα από το άκρο Α του ποτενσιομέτρου.
iii) Να υπολογίσετε το ποσοστό επί τοις εκατό της ενέργειας που παρέχει η πηγή στο κύκλωμα, το οποίο καταναλώνει η συσκευή μας, στις δύο παραπάνω συνδέσεις.
ή
Για το διπλανό κύκλωμα δίνονται R1=4Ω, R2=2Ω, C=5μF και V=12V, το αμπερόμετρο είναι ιδανικό ενώ οι διακόπτες είναι ανοικτοί.
i) Κλείνουμε τον διακόπτη δ1 και παρατηρούμε ότι η ένδειξη του αμπερομέτρου σταθεροποιείται στην τιμή Ι1=1,2 Α. Να υπολογίσετε την τιμή της αντίστασης του αντιστάτη R3.
ii) Πόσο φορτίο έχει αποθηκευτεί στον πυκνωτή;
iii) Σε μια στιγμή κλείνουμε και το διακόπτη δ2. Ποια θα είναι τώρα η ένδειξη του αμπερομέτρου, μόλις σταθεροποιηθεί η ένταση του ρεύματος;
iv) Στη συνέχεια κάποια στιγμή t1 ανοίγουμε τον διακόπτη δ1. Να υπολογιστεί η θερμότητα που εκλύεται στον αντιστάτη R2:
α) σε χρονικό διάστημα Δt=1s, πριν το άνοιγμα του δ1.
β) Μετά το άνοιγμα του διακόπτη δ1.
ή
Για το κύκλωμα του διπλανού σχήματος, δίνονται R1=2Ω, R2=3Ω, το αμπερόμετρο έχει εσωτερική αντίσταση r=1Ω, ενώ η πηγή διατηρεί μεταξύ των πόλων της, σταθερή τάση V=12V.
i) Ποια η ένδειξη του αμπερομέτρου;
ii) Συνδέουμε μια μεταβλητή αντίσταση Rx, παράλληλα με τον αντιστάτη R1.
α) Η ένδειξη του αμπερομέτρου, θα αυξηθεί ή θα μειωθεί; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
β) Αν η ένδειξη του αμπερομέτρου γίνει ΙΑ=2,4 Α, να υπολογιστεί η τιμή της αντίστασης Rx.
iii) Μεταβάλλοντας την τιμή της αντίστασης Rx, παρατηρούμε να αυξομειώνεται η ένδειξη του αμπερομέτρου. Μπορείτε να βρείτε μεταξύ ποιων τιμών μεταβάλλεται η ένδειξη του αμπερομέτρου;
ή
Δίνεται ένα τμήμα κυκλώματος ΑΖ (το κύκλωμα περιέχει και άλλα στοιχεία και κάπου κλείνει, χωρίς να το γνωρίζουμε αλλά και χωρίς να μας ενδιαφέρει), όπου από το άκρο του Α εισέρχεται ρεύμα έντασης Ι1=10Α.
Στο κύκλωμα έχουν σημειωθεί και οι εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν την συσκευή Σ, όπου Ι2=6Α και την μπαταρία με τάση V=3V, όπου Ι3=3Α.
i) Να βρεθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό ΒΓ.
ii) Να βρεθούν οι εντάσεις που διαρρέουν τις λάμπες που βρίσκονται στους κλάδους ΒΕ και ΕΖ.
iii) Συνδέσαμε στο κύκλωμα ένα ιδανικό βολτόμετρο που μετρά την τάση μεταξύ των σημείων Α και Β, η ένδειξη του οποίου είναι V1=13V. Μπορείτε προσθέσετε το βολτόμετρο στο κύκλωμα;
iv) Δίνεται ότι το δυναμικό στο σημείο Β είναι ίσο με το δυναμικό στο Γ, ενώ η τάση μεταξύ των σημείων Δ και Ε είναι ίση με 6V:
α) Το σημείο Δ ή το σημείο Ε έχει μεγαλύτερο δυναμικό;
β) Να υπολογιστεί η τάση VΒΕ=VΒ-VΕ.
v) Αν η τάση μεταξύ των Α και Ζ είναι ίση VΑ-VΖ=40V, να υπολογιστεί η ένδειξη ενός βολτομέτρου, οι ακροδέκτες του οποίου θα συνδεθούν στα σημεία Ε και Ζ.
ή
Στο σημείο Ο μιας ευθείας (ε) έχουμε ακλόνητα τοποθετήσει ένα σημειακό θετικό φορτίο Q. Σε μια στιγμή αφήνουμε στο σημείο Κ της ευθείας σε απόσταση (ΟΚ)=x μια μικρή σφαίρα Α μάζας m1= m και φορτίου q1, η οποία αποκτά επιτάχυνση α0, όπως στο σχήμα. Μετά από λίγο η σφαίρα Α περνά από το σημείο Λ, όπου (ΚΛ)=x με ταχύτητα υ1.
i) Να σχεδιάσετε την ένταση του πεδίου που δημιουργεί το φορτίο Q, στο σημείο Κ. Ποιο το πρόσημο του φορτίου της σφαίρας Α;
ii) Η κίνηση από το Κ στο Λ, είναι ή όχι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη;
iii) Η επιτάχυνση α1 της σφαίρας στη θέση Λ έχει μέτρο:
α) α1=α0, β) α1= ½ α0, γ) α1= ¼ α0, δ) α1=2α0.
iv) Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα παριστάνει την ταχύτητα της σφαίρας Α, σε συνάρτηση με το χρόνο;
v) Αντικαθιστούμε τη σφαίρα Α, με άλλη Β μάζας m2= 2m και φορτίου q2=q1, αφήνοντάς την να κινηθεί από το σημείο Κ.
Α) Η αρχική επιτάχυνση της Β σφαίρας, έχει μέτρο αΒ, τότε:
α) αΒ=α0, β) αΒ= ½ α0, γ) αΒ= ¼ α0, δ) αΒ=2α0.
Β) Αν WΑ και WΒ τα έργα των δυνάμεων που ασκήθηκαν στις σφαίρες Α και Β αντίστοιχα, κατά την μετακίνησή τους από το Κ στο Λ, θα ισχύει:
α) WΑ= ½ WΒ, β) WΑ= WΒ, γ) WΑ= 2 WΒ.
Γ) Αν η σφαίρα Β φτάνει στο Λ έχοντας ταχύτητα υ2, τότε:
α) υ2 < υ1, β) υ2 = υ1, γ) υ2 > υ1.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή
Στις κορυφές Β και Γ ενός ορθογωνίου τριγώνου, έχουν στερεωθεί δύο σημειακά φορτία q1 και q2. Φέρνοντας μια μικρή φορτισμένη σφαίρα, η οποία είναι θετικά φορτισμένη, στην κορυφή Α του τριγώνου, βλέπουμε να δέχεται δύναμη F, παράλληλη της υποτείνουσας ΒΓ, όπως στο σχήμα.
i) Να βρείτε το πρόσημο των φορτίων q1 και q2, δικαιολογώντας αναλυτικά την σκέψη σας.
ii) Αν η κάθετη πλευρά του τριγώνου ΑΓ, έχει διπλάσιο μήκος από την ΑΒ, τότε για τα δύο φορτία ισχύει:
α) |q2|=2|q1|, β) |q2|=4|q1|, γ) |q2|=8|q1|.
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
ή
Στο σχήμα βλέπετε ένα ορθογώνιο τρίγωνο ΑΒΓ, όπου για την γωνία Γ, δίνεται θ=30°. Τοποθετούμε ένα σημειακό φορτίο q1 στο μέσον Μ της υποτείνουσας ΒΓ. Αν τοποθετήσουμε ένα δεύτερο σημειακό φορτίο q2 στην κορυφή Α, τότε αυτό δέχεται από το q1 δύναμη μέτρου FΑ=0,6Ν.
i) Να υπολογίσετε το μέτρο της δύναμης που θα δεχτεί το φορτίο q2, αν μεταφερθεί στην κορυφή Β του τριγώνου.
ii) Μεταφέρουμε το φορτίο q1 στην κορυφή Γ του τριγώνου. Να υπολογίστε το μέτρο της δύναμης που θα δεχτεί το φορτίο q2, αν τοποθετηθεί τώρα:
α) Στην κορυφή Β του τριγώνου.
β) Στην κορυφή Α.
Θεωρώντας θετικά τα δύο φορτία, να σχεδιάσετε στο σχήμα τις δυνάμεις που θα ασκούνται στο φορτίο q2 σε κάθε μια από τις παραπάνω περιπτώσεις.
Δίνεται k=9∙109Ν∙m2/C2.
ή
