ΕΡΓΑΣΙΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ 5/1/16 Τυπολόγιο 1ου Κεφαλαίου Στατικός Ηλεκτρισμός Τύποι που ισχύουν Νόμος του Coulomb 1 F K Για το κενό ή αέρα στο S: 9 k 91 N m / C Απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του 1 κενού στο S 4 ή 1 C 8,851 N m Ένταση πεδίου Coulomb σε σημείο του Α F E Μονάδα στο S.. 1 N C Ένταση ηλεκτροστατικού πεδίου που προέρχεται από σημειακό φορτίο σε απόσταση απ αυτό Δυναμικό πεδίου Coulomb U W E K Μονάδα στο S.. 1J 1 1C Διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων πεδίου Coulomb Δυναμικό πεδίου Coulomb Έργο για τη μετατόπιση φορτίου σε πεδίο Coulomb που δημιουργείται από φορτίο Ένταση ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου WB B B K 1 1 WB K B E, 1 N l C 1 m 1
Ασκήσεις 1. Δίνεται τετράγωνο ΑΒΓΔ πλευράς α = 1cm. Στις κορυφές Α και Β τοποθετούνται δύο φορτία 1 = μc και = 6μC αντίστοιχα α. Να υπολογίσετε τη μεταξύ τους δύναμη. β. Στην κορυφή Γ τοποθετούμε ένα τρίτο φορτίο 3 = μc. Πόση γίνεται η δύναμη που ασκείται στο φορτίο, που βρίσκεται στην κορυφή Β; γ. Πόσο φορτίο 4 πρέπει να τοποθετήσουμε στην κορυφή Δ, ώστε η συνισταμένη δύναμη στο να είναι μηδέν;. Στα σημεία Α, Β μιας ευθείας βρίσκονται ακλόνητα δύο φορτία Α = +3μC και Β = +1μC αντίστοιχα. Η απόσταση B = 6cm. α. Να βρεθεί σε ποιό σημείο της ευθείας ΑΒ πρέπει να τοποθετήσουμε θετικό φορτίο, ώστε αυτό να ισορροπεί; β. Να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στο μέσον της απόστασης ΑΒ. 3. Στην κορυφή Β, Γ ορθογωνίου τριγώνου ΑΒΓ ( ˆ 9 )βρίσκονται ακλόνητα τα σημειακά φορτία Α = +μc και Γ = -8μC, αντίστοιχα. Αν B = 6m και Γ = 8m να βρείτε: α. Την δύναμη που ασκείται μεταξύ των φορτίων Β και Γ. β. Την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργεί το φορτίο B στο Γ. γ. Το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Α. δ. Ένα φορτίο = -5μC μετακινείται από το σημείο Α, στο μέσο Μ της ΒΓ. Να βρεθεί το έργο της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου για την μετακίνηση αυτή. 4. Στα σημεία Α, Β μιας ευθείας (ε), τα οποία απέχουν απόσταση 5cm μεταξύ τους, βρίσκονται τα 8 8 ακλόνητα σημειακά φορτία 1 C και 81 C αντίστοιχα. α. Να βρείτε ένα σημείο Γ ανάμεσα στα Α, Β όπου το δυναμικό να μηδενίζεται. β. Στο σημείο Γ να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. γ. Αν στο σημείο Γ τοποθετήσουμε ένα φορτίο = -μc να βρείτε την δύναμη που θα του ασκηθεί από το πεδίο και να την σχεδιάσετε B
Τυπολόγιο ου Κεφαλαίου R N e t t l R S R (1) R R (1) α. Σύνδεση αντιστάσεων στη σειρά 1... 1... R R1 R... Rv Νόμος του Ohm ( R :πτώση τάσης) Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος σταθ. Έντασης Ι σε Α (mpee) Αντίσταση αγωγού σταθερής διατομής S ρ: ειδική αντίσταση υλικού, l :μήκος αγωγού R σε Ω (Ohm) Αντίσταση αγωγού ή συστήματος αγωγών Ειδική αντίσταση σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία : ειδική αντίσταση στους C, R : αντίσταση στους C, α : θερμικός συντελεστής αντίστασης β. Παράλληλη σύνδεση αντιστάσεων 1... 1... 1 1 1 1... R R R 1 R v 1. Για το παρακάτω κύκλωμα δίνονται = 1, R 1 = l Ω, R = 6 Ω και R 3 = 4 Ω. α) Να βρείτε τους δύο κόμβους του κυκλώματος. β) Γιατί οι αντιστάτες είναι συνδεδεμένοι παράλληλα; γ) Να σχεδιάσετε το ισοδύναμο κύκλωμα και να βρείτε την ισοδύναμη αντίσταση. δ) Να βρείτε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή και την ένταση του ρεύματος που διαρρέει καθέναν από τους αντιστάτες. 3
. Αν στο κύκλωμα του σχήματος είναι R 1 = 5 Ω, R = 4 Ω, R 3 = Ω και = 4, να βρείτε τις εντάσεις Ι, Ι 1,Ι, και Ι 3. 3. Για το κύκλωμα του σχήματος δίνονται R 1 = 1 Ω, R = R 4 = 6 Ω, R 3 Να βρείτε την ολική αντίσταση του κυκλώματος. =,5 Ω και R 5 = 3 Ω. 4. Για το κύκλωμα του σχήματος δίνονται R 1 = 6 Ω, R = 4 Ω, R 3 = 8Ω, R 4 4=3Ω, R 5 =6 Ω και R 6 = 4 Ω. Να βρείτε την ολική αντίσταση του κυκλώματος. 5. Για το παρακάτω κύκλωμα δίνονται: R 1 = R = R 4 = 8 Ω, R 3 = 4 Ω, R 5 = 1 Ω και = 4. Να βρείτε: α) την ολική αντίσταση της συνδεσμολογίας, β) την ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή, γ) τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων Α και Β 4
6. Για το κύκλωμα του σχήματος δίνεται ότι R 1 = 1 Ω, R = Ω, R 3 = 1 Ω, R 4 = 4 Ω, R 5 =4 Ω και =. Να βρείτε: α) την ολική αντίσταση της συνδεσμολογίας, β) την ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή, γ) τις εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες R και R 5, δ) την τάση στα άκρα του αντιστάτη R 4. 7. Για το κύκλωμα του σχήματος δίνονται: =, = 1,1 και R'= 1Ω Να βρείτε: α) την ισοδύναμη αντίσταση της συνδεσμολογίας, β) την αντίσταση R. 8. Στο κύκλωμα του σχήματος δίνονται και = 3. Να υπολογίσετε: R 1 = Ω, R = R 3 = 1 Ω, R 4 = 5 Ω, R 5 = 18 Ω α) την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος. β) την τάση B. γ) την ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντιστάτη. 5