Μετά τον νόµο του Ohm, οι νόµοι του Kirchhoff θεµελιώνουν τη θεωρεία των ηλεκτρικών κυκλωµάτων.



Σχετικά έγγραφα
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΙΟΙΚΗΣΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Η ΦΙΛΙΑ..!!! Η ΑΞΙΑ ΤΗΣ ΦΙΛΙΑΣ

Ταχ. /νση: Ερµού ΠΡΟΣ: Ως Πίνακας Αποδεκτών Ταχ. Κώδικας: Αθήνα Τηλέφωνο:

ΓΙΩΡΓΟΣ ΜΠΛΑΝΑΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΝΑΡΧΙΣΜΟ

ΓΥΝΑΙΚΕΙΟΙ ΑΓΡΟΤΟΥΡΙΣΤΙΚΟΙ ΣΥΝΕΤΑΙΡΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ Α

Σηµειώσεις στις Εµπορικές Εταιρίες

Η Κεντρική Τράπεζα της Κύπρου στο δρόµο για την υιοθέτηση του ευρώ. Παρουσιάσεις στους µαθητές Γυµνασίων / Λυκείων

ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ

Η Μεταβλητικότητα ι του λόγουό στη διήγηση σε αντιπαράθεση µε τον στοχασµό και τον σκεπτικισµό Γράφει η κ.

Αφήγηση. Βασικά στοιχεία αφηγηµατικού κειµένου:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ: 58/ 2014 ΝΟΜΟΣ ΘΕΣΠΡΩΤΙΑΣ ΔΗΜΟΣ ΗΓΟΥΜΕΝΙΤΣΑΣ Δ/ΝΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΜΕΛΕΤΗ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Κεφάλαιο 3 ο

Οι ιοί και οι ιογενείς λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος στα παιδιά

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΑΡΧΕΣ Ι ΙΩΤΙΚΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ ΙΚΑΙΟΥ

Αναλυτικό Πρόγραµµα Σπουδών του Μαθήµατος. Α Τάξη 1 ου Κύκλου Τ.Ε.Ε. 3 ώρες /εβδοµάδα. Αθήνα, Απρίλιος 2001

5. ΤΙΜΟΛΟΓΙΟ ΜΑΡΤΙΟΣ K:\A61500\Design\tenders\2013_6151_drills_5243\Tefhi\Timologio_5243.DOC

Οι Ερασιτεχνικές Ασχολίες

Διδάγματα από την Επανάσταση του Αξίες για μια Δημιουργική Κύπρο

Τρίτη, 23 Μαΐου 2006 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΚΦΡΑΣΗ - ΕΚΘΕΣΗ ΚΕΙΜΕΝΟ

Το ολοκαύτωμα της Κάσου

Η εξέλιξη της επιστηµονικής σκέψης και του πειραµατισµού στην Ελληνιστική

7. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΛΛΗΝΙΚΗΣ ΝΟΗΜΑΤΙΚΗΣ ΓΛΩΣΣΑΣ ΤΗΣ ΠΡΩΤΗΣ ΤΑΞΗΣ ΤΟΥ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ ΣΧΟΛΕΙΟΥ

Θεµατικές ενότητες: παρεµβάσεις και ενδεικτικές υποθέσεις. 1. Οικονοµική πολιτική. Παρεµβάσεις οικονοµικού χαρακτήρα

Α. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟΥ Ένα απλό σχολικό µικροσκόπιο αποτελείται από τρία βασικά συστήµατα, το οπτικό, το µηχανικό και το φωτιστικό.

Συµπεράσµατα από την ανάλυση συχνοτήτων στη Γεωµετρία Α Λυκείου. Για το 1 ο θέµα που αφορά τη θεωρία:

ΜΗΝΙΑΙΟ ΕΛΤΙΟ ΙΟΥΝΙΟΥ 2007

Ηλεκτρικό φορτίο Ηλεκτρική δύναμη

Εισαγωγή: ακαδηµαϊκά αδικήµατα και κυρώσεις

Αντωνία Αθανασοπούλου

ιδάσκοντας τον Φα στη Συνάντηση µε τους µαθητές της Ασίας και του Ειρηνικού Λι Χονγκτζί

ραστηριότητες για προθέρµανση

/ΝΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΓΕΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΩΝ ΟΡΩΝ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ «ΑΣΦΑΛΩΣ ΚΑΤΟΙΚΕΙΝ» ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΙ ΧΩΡΟΙ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΣΥΝΕ ΡΙΑΣΗΣ 23 ης /2010

ΑΠΟΣΠΑΣΜΑ Από το 24 ο Πρακτικό της συνεδρίασης της Οικονοµικής Επιτροπής του ήµου ράµας Την

ΓΙΑ ΝΑ ΠΝΙΞΕΙΣ ΤΟ ΦΙΔΙ ΔΕΝ ΑΡΚΕΙ ΝΑ ΤΣΑΚΙΣΕΙΣ ΤΑ (ΧΡΥΣΑ) ΑΥΓΑ ΤΟΥ

Ειδικότητα: Ύφασµα Ένδυση

Σηµειώσεις στο ταξινοµούµε

ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΟΛΟΓΩ ΥΠΕΡ Η ΚΑΤΑ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΩΝ ΤΖΑΚΙΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΑΥΣΗΣ ΞΥΛΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΙΚΙΑΚΉ ΘΕΡΜΑΝΣΗ

Τα 10 µαργαριτάρια για ένα φιλικό σπίτι

«Ειρήνη» Σημειώσεις για εκπαιδευτικούς

Το σημερινό κραχ... η τελευταία ευκαιρία της ανθρωπότητας

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΝΟΝΙΣΜΩΝ ΒΙΒΛΙΟ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΩΝ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΘΕΜΑ: Η κοινωνικοποίηση του παιδιού στα πλαίσια του ολοήµερου σχολείου και της οικογένειας.

Σεπτέμβριος 2011: Εφημερίδα μηνός Αυγούστου, έκδ. 34 η

ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΑΡ ΕΥΣΗΣ ΗΜΟΥ ΑΜΦΙΠΟΛΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΤΗΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ. 3.1 Εισαγωγή

ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΤΟΥ ΧΑΝΙΟΥ ΤΟΥ ΙΜΠΡΑΗΜ ΚΩΔΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΖΟΜΕΝΟΥ: 12234

Πού βρίσκεται ο Τάφος του Αλεξάνδρου; Μυαλό χρειάζεται για ν' αποκαλυφθεί. και όχι φτυάρια.

Αργατία. ίµηνη εφηµερίδα Τεύχος 5 Χορτοθέρτς Αύγουστον ηµοτικές και Νοµαρχιακές Εκλογές 2010


Με την ασφάλιση αυτή καλύπτεται ζηµία στα ασφαλισµένα αντικείµενα αµέσως προερχόµενη από πρόσκρουση

Αναλυτικό Πρόγραµµα Σπουδών του Μαθήµατος. Α Τάξη 1 ου Κύκλου Τ.Ε.Ε. 2 ώρες /εβδοµάδα. Αθήνα, Απρίλιος 2001

ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΕΦΟΡΕΙΑ ΑΘΗΝΩΝ. Αθήνα, 19 Ιανουαρίου 2015 Α ΝΑΚΟΙΝΩΣΗ 3/15. ΠΡΟΣ : Όλους τους Βαθμοφόρους της Αθήνας ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ :

5 η Ενότητα Κουλτούρα και στρατηγική

Βρήκαμε πολλά φυτά στο δάσος, αλλά και ήλιο, νερό, αέρα, έδαφος!

Μη ανταγωνιστικές δραστηριότητες και παιχνίδια (υλικό)

Απλές λύσεις για άµεση έξοδο από την κρίση. Μέσα σε λίγες ηµέρες µπορεί να σωθεί η Ελλάδα. Αρκεί να ξυπνήσουν οι Έλληνες και να δουν τι συµβαίνει.

Κατερίνα Παναγοπούλου: Δημιουργώντας κοινωνικό κεφάλαιο την εποχή της κρίσης

Π A Γ KOΣ MIA HMEPA Π OIHΣ H Σ. Ο YΣΣEAΣ EΛYTHΣ ( ) Nοµπελ Λογοτεχνιασ 1979

Σε ποιες κατηγορίες μειώνεται η σύνταξη από 1/1/2009 (σε εφαρμογή του Ν.3655/2008)

Οι 21 όροι του Λένιν

ΕΚΘΕΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΝΟΜΗ ΙΑΚΙΝΗΣΗ ΑΝΘΡΩΠΩΝ

Ασκήσεις ΙΙΙ Brno

Αναπαραστάσεις των φύλων στα παιδικά αναγνώσµατα του νηπιαγωγείου και του δηµοτικού σχολείου

ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΟΧΙΚΗ ΓΡΙΠΗ

Ειδωλολατρία στον βιβλικό Ισραήλ

ΣΑΗΕΝΤΟΛΟΓΙΑ. ηµιουργώντας έναν καλύτερο κόσµο

ΙΙ, 3-4. Α. Ερωτήσεις ανοικτού τύπου ή ελεύθερης ανάπτυξης

16 Νοεµβρίου 2010 Α.Π. 4714

ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ 09/07/2001. ΕΡΕΥΝΑ: Ελλάδα και Πορτογαλία οι µοναδικές χώρες που δεν έχουν ειδική νοµοθεσία για τη σεξουαλική παρενόχληση

Πρακτικό εργαλείο. για την ταυτοποίηση πρώτου επιπέδου των θυμάτων παράνομης διακίνησης και εμπορίας. τη σεξουαλική εκμετάλλευση

ΣΧΕΔΙΟ ΕΚΤΑΚΤΗΣ ΑΝΑΓΚΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ. Άρθ. 1. ΟΡΙΣΜΟΣ

Ο αθλητισμός εμπνέεται από την ειρήνη. Η ειρήνη εμπνέεται από τον αθλητισμό.


Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ για την Ετερότητα και την Κοινωνική Συνοχή στην Εκπαίδευση

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ FREDERICK

Φάλουν Ντάφα ιαλέξεις πάνω στον Νόµο του Φο ιαλέξεις στις Ηνωµένες Πολιτείες

ΙΕΘΝΗΣ ΣΥΜΒΑΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 183 «για την αναθεώρηση της (αναθεωρηµένης) σύµβασης για την προστασία της µητρότητας,»

ΕΡΓΟ : Ελαιοχρωµατισµοί 4 ου & 50 ου ηµοτικών ΤΙΜΟΛΟΓΙΟ ΜΕΛΕΤΗΣ

Όμιλος Λογοτεχνίας. Δράκογλου Αναστασία, Κιννά Πασχαλίνα

«ΤαΜιτάτατουΨηλορείτη»

ΒΟΥΛΗ ΤΩΝ ΕΦΗΒΩΝ ΙΖ ΣΥΝΟ ΟΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ MOΡΦΩΤΙΚΩΝ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ Π Ρ Α Κ Τ Ι Κ Ο

Νιόβη Λύρη. Τα χρώµατα της νύχτας

«ΣΒΒΕ Eurobank βιοµηχανία 2020: Περιφερειακή ανάπτυξη, καινοτοµία και εξωστρέφεια». Αρχική Τοποθέτηση επί της Εισήγησης

Ο Στρατηγικός Ρόλος της Αστυνοµίας στις Σύγχρονες Απαιτήσεις της Ελληνικής Κοινωνίας

ΕΤΗΣΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΣΥΝΕΛΕΥΣΗ ΤΟΥ ΣΕΒ 13/05/2013. ΟΜΙΛΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΕ ΡΟΥ ΤΟΥ ΣΕΒ κ. ΗΜΗΤΡΗ ΑΣΚΑΛΟΠΟΥΛΟΥ ΣΤΗΝ ΑΠΟΓΕΥΜΑΤΙΝΗ ΕΚ ΗΛΩΣΗ

ΘΕΜΑ: «Παραθεριστικοί Οικοδοµικοί Συνεταιρισµοί. Μελέτη Περίπτωσης του «Βραχόκηπου» ήµου Γουβών Ηρακλείου Κρήτης»

Σαιξπηρικά µοτίβα. Στάθης Λιβαθηνός, σκηνοθέτης, Εθνικό Θέατρο

-*- SPORΤDAY. 2 3 ο Η επόµενη µέρα της ΑΕΚ και του Ντέµη

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΕΝΟΤΗΤΩΝ Α ΤΑΞΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3

ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ. ΑΡΓΥΡΗ ΔΗΜΗΤΡΑ Σχολής Διοίκησης και Οικονομίας Τμήμα Χρηματοοικονομικής και Ελεγκτικής Επιστήμης Εισηγητής :Λυγγίτσος Αλέξανδρος

ΝΑΙ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ - ΟΧΙ ΣΤΗ ΣΥΝΘΗΚΗ ΤΟΥ ΑΜΣΤΕΡΝΤΑΜ

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2005 ΜΑΘΗΜΑ : ΝΕΑ ΕΛΛΗΝΙΚΑ

ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΙΗΜΕΡΙ ΑΣ-NATURA ΣΠΕΡΧΕΙΟΥ ΜΑΛΙΑΚΟΥ -04 ΘΕΜΑ: «ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΗ ΣΤΗΝ NATURA ΣΠΕΡΧΕΙΟΥ ΜΑΛΙΑΚΟΥ»


ΓΕΩΡΓΙΟΣ κ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΑΣΚΟΥΝΗΣ Ο.Ε. ΡΗΓΑ ΦΕΡΑΙΟΥ , ΠΑΤΡΑ, ΤΗΛ. -FAX: , Αρ. Πρωτ.Askounis:2246.

ΠΡΟΣ: ΚΟΙΝ: ΘΕΜΑ: Ενηµερωτικό σηµείωµα για το πρόβληµα της παράνοµης υλοτοµίας και ειδικά αυτό της καυσοξύλευσης

Transcript:

Νόµοι του Kirchhoff: Μετά τον νόµο του Ohm, οι νόµοι του Kirchhoff θεµελιώνουν τη θεωρεία των ηλεκτρικών κυκλωµάτων. Νόµος της έντασης ηλεκτρικού ρεύµατος: Σύµφωνα µε την αρχή διατήρησης της ενέργειας (των φορτίων) το σύνολο των εντάσεων που εισέρχονται σε σηµείο - κόµβο (node) του κυκλώµατος ισούται µε το σύνολο των εντάσεων που εξέρχονται από αυτό (αφού ο κόµβος δεν µπορεί να αποθηκεύσει φορτία). I κόµβου = 0 Ι Ι 2 Ι 5 Ι 4 Ι 3 Αν θεωρήσουµε θετική φορά της έντασης την εισερχόµενη στον κόµβο, για το πιο πάνω παράδειγµα ο νόµος του Kirchhoff δηλώνει ότι I + I = I + I +. 3 2 4 I5 Νόµος της τάσης ηλεκτρικού ρεύµατος: Σύµφωνα µε την αρχή διατήρησης της ενέργειας (των φορτίων) το σύνολο των εντάσεων µέσα σε κλειστό βρόχο (loop) κυκλώµατος ισούται µε µηδέν. V βρόχου = 0 V V 4 V 2 V 3 Η εφαρµογή του νόµου αυτού, αν και εύκολη, µπερδεύει τους φοιτητές λόγω της εφαρµογής των προσήµων στην πολικότητα της τάσης στην κάθε αντίσταση. Για αποφυγή αυτής της κατάστασης ακολουθήστε πάντα την

ακόλουθη διαδικασία. Την πολικότητα της τάσης κάθε αντίστασης την υπολογίζουµε σύµφωνα µε αυτή του ρεύµατος που τη διαπερνά. Στο πιο πάνω παράδειγµα υποθέστε ότι οι πολικότητες δίνονται από τα βέλη όπως ( ) ( + ) Ξεκινώντας από το αριστερό κάτω σηµείο του βρόχου καταγράφουµε τις τάσεις µε πρόσηµο αυτό που συναντούµε πρώτα, δηλαδή στο πιο πάνω V = V4 V V2 V3 = 0 από όπου και προκύπτει φυσικά ότι V = V + V + 4 2 V3. Quiz: Πως αιτιολογείτε το πιο πάνω αποτέλεσµα; Ας δούµε τώρα ένα άλλο παράδειγµα. Υποθέστε το κύκλωµα: 3V + - + 0V - V R 4V - + Στο οποίο η πολικότητα στα άκρα της αντίστασης είναι άγνωστη. Στο κύκλωµα υπάρχουν τρεις πηγές από τις οποίες ίσως να µην µπορούµε να συµπεράνουµε την φορά του ρεύµατος έτσι ώστε να καθορίσουµε την πολικότητα της V R. Ας υποθέσουµε ότι το ρεύµα κινείται δεξιόστροφα στο βρόχο, έτσι ώστε η πολικότητα της αντίστασης ορίζεται µε το συµπαγές βέλος. Αρχίζοντας από το σηµείο κάτω αριστερά εφαρµόζουµε το νόµο τάσης του Kirchhoff ως εξής 0 + 3 V R + 4 = 0 από όπου εξάγουµε ότι η τάση που ζητούµε έχει µέτρο 3V στη διεύθυνση που υποθέσαµε (δηλαδή θετικό µέτρο). Το άλλο ενδεχόµενο είναι η φορά του ρεύµατος να είναι αριστερόστροφη και εποµένως η πολικότητα της αντίστασης όπως στο διακεκοµµένο βέλος. Σε αυτή την περίπτωση η εφαρµογή του ιδίου νόµου, ξεκινώντας από το ίδιο σηµείο του βρόχου και µε κατεύθυνση αυτή του ρεύµατος δίνει 4 + V R 3 + 0 = 0 από όπου συµπεραίνουµε ότι η τάση είναι αρνητική (δηλαδή µε αντίθετη από την υποτιθέµενη πολικότητα) και µε µέτρο 3V. Έχοντας καταγράψει τους νόµους των Ohm και Kirchhoff ουσιαστικά έχουµε καλύψει το πιο σηµαντικότερο µέρος της θεωρίας ηλεκτρικών κυκλωµάτων. Αυτό που αποµένει είναι να δώσουµε τα δύο βασικά συµπεράσµατα των 2

R 2 V 2 νόµων αυτών που αποτελούν την πεµπτουσία στο σχεδιασµό ηλεκτρικών κυκλωµάτων.. Το ρεύµα που διαπερνά κύκλωµα αντιστάσεων συνδεµένες σε σειρά είναι το ίδιο. 2. Η τάση στα άκρα κυκλώµατος αντιστάσεων που είναι συνδεµένες παράλληλα είναι η ίδια. Προσοχή: Βεβαιωθείτε ότι έχετε κατανοήσει τα () και (2). εν πρόκειται για συµβατικούς κανόνες ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωµάτων αλλά για φυσικούς νόµους, βλέπε αρχή διατήρησης ενέργειας. ιαιρέτης τάσης και έντασης ιαιρέτης τάσης (βασίζεται στο ()): Είναι η συνδεσµολογία αντιστάσεων µε στόχο την εφαρµογή µέρους της διαθέσιµης τάσης µιας πηγής στα άκρα κάποιου στοιχείου. Η τάση της πηγής διαιρείται σε V και V 2. Η µέθοδος ισχύει και για περισσότερες αντιστάσεις, π.χ. n έτσι ώστε που τις διαπερνά να παραµένει το ίδιο. V s = n i= V = I i n s i= R i µε το ρεύµα I s R V V s ιαιρέτης έντασης (βασίζεται στο (2)): Είναι η συνδεσµολογία αντιστάσεων µε στόχο την εφαρµογή µέρους της διαθέσιµης έντασης µιας πηγής στα άκρα κάποιου στοιχείου. 3

Το ρεύµα της πηγής διαιρείται σε Ι και Ι 2. Η µέθοδος ισχύει και για περισσότερες αντιστάσεις, π.χ. n έτσι ώστε = n V I = s s Ii n µε την τάση i= R στα άκρα τους να παραµένει η ίδια. i= i I s V s I R R 2 I 2 Ερωτήσεις κατανόησης ) Έχοντας στη διάθεση µας αντιστάσεις Ω κατασκευάστε συνδεσµολογία ολικής αντίστασης.4ω µε το µικρότερο δυνατό αριθµό αντιστάσεων. 2) Τρεις αντιστάσεις µε τιµές 2, 3 και 4Ω συνδέονται σε σειρά µε πηγή τάσης 8V. Ποια είναι η τάση στα άκρα της αντίστασης 3Ω και πόση ισχύ καταναλώνεται από την αντίσταση 4Ω; 3) Τρεις αντιστάσεις µε τιµές 2, 4 και 8Ω συνδέονται παράλληλα µε πηγή έντασης 7Α. Ποια η ένταση του ρεύµατος που διαπερνά την αντίσταση 4Ω; Ποια η ισχύ στην αντίσταση 2 Ω και ποια η τάση στα άκρα της πηγής; 4) Βρείτε τα ρεύµατα Ι, Ι 2 και Ι 3 και τις τάσεις στα άκρα των αντιστάσεων στο πιο κάτω κύκλωµα εφαρµόζοντας τις αρχές του διαιρέτη τάσης και έντασης. Μπορείτε να υποθέστε ότι το σηµείο G είναι προσγειωµένο. 4

I 0Ω 0Ω 5 mv + - 20Ω 20Ω I 2 I 3 G Η γέφυρα Wheatstone Η γέφυρα Wheatstone είναι ένα κύκλωµα µέτρησης ωµικής αντίστασης µεσαίων τιµών: (Ω-MΩ). Το κύκλωµα γεφυρών αποτελείται από τέσσερις αντιστάσεις, µια πηγή συνεχούς τάσης και έναν ανιχνευτή ηλεκτρικού ρεύµατος. Η αντίσταση ενός από τις τέσσερις αντιστάσεις είναι µεταβλητή. Ο ανιχνευτής µπορεί να ανιχνεύει πολύ µικρά ρεύµατα µεγέθους µα και καλείται γαλβανόµετρο. D I I2 V s A R I g R 2 B I 3 R 3 R x I x C Οι R, R 2, R 3 είναι γνωστές και η R x είναι άγνωστη. Η R 3 είναι µία µεταβλητή αντίσταση. Για να βρείτε την R Χ ρυθµίστε τη µεταβλητή αντίσταση R 3 έως ωσότου να µηδενιστεί το ρεύµα στο γαλβανόµετρο. Υπολογίζουµε έπειτα την άγνωστη αντίσταση από την απλή έκφραση. R R 2 x = R3 R 5

Ερώτηση κατανόησης ) Αποδείξετε την πιο πάνω σχέση. Επαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και το ηλεκτρικό πηνίο (inductor) Στο τελευταίο µέρος αυτού του µέρους των σηµειώσεων θα γνωρίσουµε το ηλεκτρικό πηνίο που είναι απλά ένας αγωγός, π.χ. αντίσταση, συσπειρωµένος - τυλιγµένος γύρω από κάποιο µεταλλικό πυρήνα. Το φαινόµενο της επαγωγής ανακάλυψε πρώτος ο Faraday κάνοντας ένα απλό πείραµα. Συνδέοντας ένα βολτόµετρο στα άκρα ενός πηνίου, χωρίς την παρουσία πηγής ενέργειας παρατήρησε ότι η τάση (για ρεύµα) είναι µηδενική. Μετακινώντας όµως ένα µαγνήτη µέσα-έξω στο πηνίο πρόσεξε ότι δηµιουργείται µια µικρή τάση ή ηλεκτρεγερτική δύναµη από επαγωγή. Η παρατήρηση αυτή αποδίδεται από το νόµο της επαγωγής που δηλώνει ότι η µεταβολή της µαγνητικής ροής (magnetic flux) Φ [Wb] εντός του πηνίου δηµιουργεί τάση ανάλογη της µεταβολής αυτής και των αριθµό των σπειρών του πηνίου Ν ως dφ V = N dt Όπως και ο πυκνωτής, το πηνίο είναι στοιχείο αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας όταν σε αυτό ρέει ηλεκτρικό ρεύµα. Τα πηνία χαρακτηρίζονται από την ηλεκτρική ιδιότητα της αυτεπεπαγωγής (inductance) µε συντελεστή L [H], η οποία συσχετίζει τη ροή ηλεκτρικού ρεύµατος µε την εφαρµοζόµενη τάση στα άκρα του πηνίου ως di V = L dt Η εξίσωση δηλώνει ότι όταν η ροή του ηλεκτρικού ρεύµατος στο κύκλωµα αλλάξει, di 0, το πηνίο αντιστέκεται σε αυτή τη µεταβολή συνεισφέροντας τάση αντίθετη µε αυτή του ρεύµατος στο κύκλωµα και ανάλογη µε το µέτρο της µεταβολή της έντασης. Για το λόγο αυτό στα κυκλώµατα συνεχούς τάσης το πηνίο συµπεριφέρεται ως ακολούθως: Αρχικά αντιστέκεται στην (αλλαγή) ροής του ρεύµατος γι αυτό θεωρούµε την αρχική ωµική του αντίσταση άπειρη, ενώ µε την πάροδο αρκετού χρόνου η αντίσταση του µηδενίζεται. Κλείνοντας και ανοίγοντας το κύκλωµα του πηνίου λόγω της αυτεπαγωγής το ρεύµα παίρνει και χάνει σταδιακά την τελική του τιµή. 6

Ι Ι t t Σύµφωνα µε τις κατασκευαστικές του ιδιότητες, µήκος l, εµβαδό διαµέτρου αγωγού Α και Ν ο αριθµός των σπειρών του αγωγού, η επαγωγικότητα του πηνίου δίνεται από 2 µ N A L = 0 l 7 Όπου µ 0 = 2.57 0 [Wb/Am] η σταθερά µαγνητικής διαπερατότητας κενού. Ολοκληρώνοντας την πιο πάνω σχέση ως προς το ρεύµα φτάνουµε στον τύπο που δίνει το ρεύµα του πηνίου όταν γνωρίζουµε την τάση V στα άκρα του ως t I = Vdt L Και έτσι µπορούµε να υπολογίσουµε την ισχύ και ενέργεια ως και di P = I V = I L dt w = 2 L I 2 Συνδεσµολογία Τα πηνία συνδέονται σε σειρά ή και παράλληλα ακριβώς όπως οι αντιστάσεις. Ερωτήσεις κατανόησης ) Συγκρίνετε τη συµπεριφορά του πυκνωτή µε το πηνίο σε κύκλωµα dc (i) στις πρώτες χρονικές στιγµές 7

αφότου η πηγή λειτουργήσει, και (ii) µε την πάροδο µεγάλου χρονικού διαστήµατος. 2) Τι υποδηλώνει το όριο ολοκληρώµατος στον τύπο του ρεύµατος του πηνίου; 3) Στο ακόλουθο κύκλωµα υποθέστε ότι ο διακόπτης ήταν ανοικτός για πάρα πολύ ώρα. Γράψετε σχέσεις για τα τρία ρεύµατα (i) αµέσως µόλις κλείσει ο διακόπτης και (ii) µετά από αρκετή ώρα. (ocw) 8