Question

1. Do tej samej sieci właczono różne przyrządy uztku domowego: lampę, kuchenkę, żelazko, komputer, pralke itd. Dlaczego przepływa w nich prąd o różnym natężeniu?

2. Trzy przewody jednakowej długości i o jednakowym przekroju poprzecznym-żelazny, srebrny oraz miedziany-równolegle włączono do obwodu. W którym przewodzie płynie najsilniejszy prąd?
3. Miedziany przewód o oporze 15Ω rozcięto na 5 równych części i skęcono z nich linę. Wyznacz opór liny.

4. W obwodzie połączono równoległe cztery oporniki o oparach 2Ω, 4Ω, 8Ω, 16Ω. Jaki jest opór całkowity obwodu? Narysuj schemat połączenia tych oporników.

5. Na rysunku 4 podano trzy schematy równoległego połączenia żarówek. Który schemat ma błędy?
6. Na rysunku 3 przedstawono trzy połączone szeregowo żarówki. Jak najprostszym sposobem ich połączenie szeregowe zamienić na równoległe. (Połączone równolegle żarówki również się nie przepalają.)

7. Jak są połączone żarówki na schematach elektrycznych przedstawionych na rysunku 1?

8. Na których schematach elektrycznych żarówki połączone są równolegle (rys. 2)?

Od tych zadań zależy moja ocena trymestrowa. Rysunki w załączniku.

Answer 1

1. Nie chodzi tutaj o połączenie, gdyz opór przewodników w urządzeniach domowych jest niewielki. Chodzi o to, ze każde urządzenie pracuje z określoną na tabliczce znaminowej mocą. 

 

P=U*I

 

Napięcie [U] jest stałe, więc aby moc została zachowana, to musi się zmienić natężenie [I].

 

2. Chodzi o moc prądu, która wyrażana jest wzorem:

 

P=U*I

 

Ale opór równy jest:

 

R=U/I | *I/R

I=U/R

 

Więc

 

P=U/R*U=U²/R

 

Ze wzoru na opór właściwy:

 

R=ϱ*l/S  [l i S są stałe, więc moc prądu zależy od materiału]

 

Po uporządkowaniu według oporu (od najmniejszego do największego):

 

1. Srebro: 1,59 · 10⁻⁸Ω·m

2. Miedź: 1,7 · 10⁻⁸Ω·m

3. Żelazo: 10 · 10⁻⁸Ω·m

 

Ze wzoru: P=U²/R wynika, że im mniejszy opór, tym większa moc prądu. Napięcie jest stałe.

 

Odp: Zatem najsilniejszy prąd płynie przez rzewód srebrny.

 

3.

 

Dane:

 

R₁=15Ω

1/5l₁=l₂

5S₁=S₂ (gdyż pole przekroju zwiększy się 5 razy)

ϱ=constans 

 

Szukane:

 

R₂=?

 

Obl:

 

R₁=l₁/S₁

R₂=l₂/S₂

 

Z wzorów w danych:

 

R₂=1/5*l₁/5S₁= l₁/S₁=R₁

 

R₁=R₂=15Ω 

 

Odp: Opór tego przewodu nie zmieni się i będzie wynosił 15Ω.

 

4. Schemat połączenia w załączniku.

 

Dane:

 

R₁=2Ω 

R₂=4Ω

R₃=8Ω 

R₄=16Ω

 

Szukane:

 

R=?

 

Obl:

 

1/R=1/R₁+1/R₂+1/R₃+1/R₄

1/R=1/2+1/4+1/8+1/16[1/Ω]

1/R=15/16Ω

R=16/15[Ω]=Ω

 

Odp: Opór zastępczy tego przewodu wynosi Ω.

 

5. Na rysunku B, ponieważ po uproszczeniu żaróweczki są połączone szeregowo, gdyż płynie w nich prąd o taki samym natężeniu.

 

6. Należy od początku przewodu do punktu pomiędzy 2-gą a 3-cią żaróweczką oraz od końca przewodu po punktu pomiędzy 1-szą a 2-gą żaróweczką podpiąć węzły.

 

[Załączniki] 

 

Na początku opór zastępczy był sumą oporów (poł. szeregowe):

 

Później (po zmianie): 

 

zał1.gif

 

A po uproszczeniu:

 

zał2.gif

 

7. 

 

a) szergowo,

b) równolegle,

c) po uproszczeniu równolegle.

 

8. B, C i D.