Πέμπτη, 21 Ιανουαρίου 2010

Πυκνωτής - πηνίο μαζί και χωριστά


Τα κυκλώματα (α) και (β) του σχήματος, βρίσκονται σε μόνιμη κατάσταση και στο κύκλωμα (γ) πραγματοποιούνται αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις με στιγμιαία τιμή του φορτίου στον αρχικά θετικά φορτισμένο οπλισμό του πυκνωτή q = Qσυνωt.
Η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου του πηνίου στο κύκλωμα (α) είναι UBα=0,08j ,ενώ η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή στο κύκλωμα (β) είναι UEβ= 0,72 j. Το πηνίο είναι ιδανικό, και στο κύκλωμα (α), διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης Ια= 4 Α.
Οι ηλεκτρικές πηγές είναι πανομοιότυπες, χωρίς εσωτερική αντίσταση.
Η αρχική τάση του πυκνωτή στο κύκλωμα (γ) είναι ίση με την ΗΕΔ Ε της πηγής του κυκλώματος (β).
Α. Να υπολογίστε για το κύκλωμα (γ):
1. Την περίοδο των ηλεκτρικών ταλαντώσεων.
2. Τη μέγιστη τιμή του ρυθμού μεταβολής της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει το πηνίο.
3. Πόσες φορές εκφορτίζεται πλήρως ο πυκνωτής σε χρόνο 2π s.
Β. Στο κύκλωμα (γ) , κάποια χρονική στιγμή t1 το φορτίο του πυκνωτή είναι q1 ,και η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου είναι ­U1 = Εολ/4, ενώ κάποια άλλη χρονική στιγμή t2 το φορτίο του πυκνωτή είναι q2 , και η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου είναι ­U2 = Εολ/9 όπου Εολ, η ολική ενέργεια του κυκλώματος.
Nα υπολογίσετε :
1. Την ενέργεια του μαγνητικού πεδίου UB κατά τις χρονικές στιγμές που το φορτίο του πυκνωτή θα είναι q = q1+q2.
2. Την απόλυτη τιμή του ρυθμού μεταβολής της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος την χρονική στιγμή t1.
3. Τον ρυθμό που ελαττώνεται η ενέργεια του πυκνωτή τη χρονική στιγμή t1 αν κατά την ίδια χρονική στιγμή αυξάνεται η ενέργεια του πηνίου.
Δίνεται R = 15 Ω

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου