Ֆիզիկա

Թեմատիկ հարցեր և խնդիրներ.

1. Բնակարանի տաքացման համար օգտագործվող 140 Օմ դիմադրություն ունեցող էլեկտրական ջերմատաքացուցիչը  նախատեսված է 3.5 Ա հոսանքի ուժի համար: Որքա՞ն էներգիա կծախսի այդ ջերմատաքացուցիչը  8 ժամ անընդհատ աշխատելու դեպքում:

R = 140 Օմ

I = 3,5 Ա

t = 8 ժամ = 28800 ժ

A – ?

A = IUt = I * IR * t = I2 * R * t = 3,5 * 140 * 28800 = 49392000 Ջ = 49,392 մՋ

2. Ավտոտնակում  էլեկտրական լամպը մոռացել էին անջատել: Որքա՞ն աշխատանք էր իզուր կատարվել 24 ժամում, եթե լամպը միացված էր 110 Վ լարման ցանցին և նրանով անցնող հոսանքի ուժը 0.8 Ա էր:

U = 110

I = 0,8

t = 24 = 86400վ

A – ?

A = IUt = 0,8 * 110 * 86400 = 7603200 Ջ = 7,6032մ

3. 50 Օմ դիմադրություն ունեցող էլեկտրական վարսահարդարիչը միացրեցին 127 Վ լարման ցանցին: Որքա՞ն աշխատանք կկատարի նրանում հոսանքը 15 րոպեի ընթացքում: 

R = 50 Օմ

U = 127 վ

t = 15 րոպե = 900 վ

A = ?

A = IUt : I = U / R

A = IUt = U / R * U * t = U2t / R = 127 * 900 / 50 = 2286 * 900 / 50 = 36576 Ջ

4. 6 Վ լարման և 2 Ա հոսանքի ուժի դեպքում համակարգչի մարտկոցի լիցքավորումը տևեց 1.5 ժամ: Որոշե՛ք հոսանքի կատարած աշխատանքը այդ ընթացքում: 

A = U * I * t = 6 * 2 * 1,5 * 5400 = 97200 Ջ

5. 450 Վտ հզորություն ունեցող հեռուստացույցը, ըստ հաշվիչի ցուցմունքի, ծախսել է 360 կՋ էներգիա: Որքա՞ն ժամանակ է միացված եղել հեռուստացույցը:

t = P / A = 450 / 360 = 1,25

6. Ճեպընթաց էլեկտրագնացքը, որի շարժիչների ընդհանուր հզորությունը 200 կՎտ է, շարժվում է 180 կմ/ժ միջին արագությամբ: Որքա՞ն աշխատանք են կատարում նրա էլեկտրաշարժիչները 560 կմ ճանապարհ անցնելիս:

P = 200 կՎտ

V = 180 կմ / ժ

S = 560 կմ

A – ?

t = S / V = 560 / 180 = 3ժ

A = Pt = 200 * 3 = 600

7. Ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի 80 վ-ում 40 Օմ դիմադրություն ունեցող ջեռուցիչ տարրում, եթե այն միացված է 120 Վ լարման ցանցին: 

t = 80

R = 40

U = 120

A – ?

A = IUt

I = U / R = 120 / 40 = 3

A = IUt = 3 * 120 * 80 = 28800 Ջ

8. Հաղորդչի  դիմադրությունը 150 Օմ է, նրանով անցնող հոսանքի ուժը՝ 1.6 Ա: Ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի նրանում 10 վ-ի ընթացքում: 

R = 150

I = 1,6

t = 10

Q – ?

Q = I2Rt = 2,56 * 150 * 10 = 3840

Հարցեր. Տնային աշխատանք

1. Ի՞նչ է հոսանքի աշխատանքը: Ի՞նչ բանաձևով են այն հաշվում: Հոսանքի աշխատանքի բանաձևը ձևակերպեք բառերով:

Փակ էլեկտրական շղթայի որևէ տեղամասով լիցք տեղափոխելիս էլեկտրական դաշտը կատարում է աշխատանք, որն անվանում են հոսանքի աշխատանք:
Բանաձև ՝ A = qU
A – ն հոսանքի աշխատանք է, U – ն ՝ լարումը շղթայի տեղամասում, իսկ q – ն՝ այդ տեղամասի կամայական լայնական հատույթով t ժամանակում անցած լիցքը:

2. Ո՞րն է հոսանքի աշխատանքի միավորը ՄՀ-ում:

Միավորների ՄՀ-ում էլեկտրական հոսանքի աշխատանքն արտահայտվում է ջոուլով (Ջ):

3. Ո՞ր ֆիզիկական մեծությունն են անվանում էլեկտրական հոսանքի հզորություն: Ի՞նչ բանաձևով են հաշվում:

Էլեկտրական շղթայում հոսանքի՝ աշխատանք կատարելու արագությունը բնութագրող մեծությունը անվանում են հոսանքի հզորություն և նշանակում ՝ P տառով:
Եթե t ժամանակում հոսանքը կատարում է A աշխատանք, ապա P=At: Հաշվի առնելով աշխատանքի բանաձևը կստանանք P=U⋅I:

4. Հզորության ի՞նչ միավորներ գիտեք: Ինչպե՞ս են առնչվում այդ միավորները վատտին:

Միավորների ՄՀ-ում հզորության միավորը մեկ վատտն է ` 1 Վտ։ 1 Վտ – ն այն հզորությունն է, որի դեպքում 1 վայրկյանում կատարվում է 1 Ջ աշխատանք ` 1 Վտ = 1 Ջ / վ:

5. Ի՞նչ է էլեկտրաէներգիայի հաշվիչը: Ի՞նչ հիմնական մասերից է այն բաղկացած: Ինչպե՞ս է էլեկտրաէներգիայի հաշվիչը միացվում սպառիչին:

Կենցաղում հոսանքի աշխատանքը չափում են Էլեկտրական հաշվիչ կոչվող հատուկ սարքով: Այս դեպքում գործածվում է հոսանքի աշխատանքի արտահամակարգային միավորը ՝ 1 ԿՎտ · ժ
1 ԿՎտ · Ժ = 1000 Վտ ⋅ 3600 վ = 3600000 Ջ
Հաշվիչում ալյումինե սկավառակը հորիզոնական դիրքով դրվում է երկու էլեկտրամագնիսների բևեռների միջև: Էլեկտրամագիսներից մեկը ամպերաչափի, իսկ մյուսը ՝ վոլտաչափի բաղկացուցիչ մաս է: Առաջին էլեկտրամագնիսի փաթույթը սպառիչին միացված է հաջորդաբար, իսկ երկրորդինը ՝ զուգահեռ:

Դաս 19 – 20.

1. Ձևակերպեք Ջոուլ-Լենցի օրենքը:

Հոսանքակիր հաղորդչում անջատվող ջերմաքանակը հավասար է հոսանքի ուժի քառակուսու, հաղորդչի դիմադրության և հոսանքի անցման ժամանակի արտադրյալին:

2. Բացատրեք, թե ինչու է տաքանում հաղորդիչը, երբ նրա միջով հոսանք է անցնում:

Քանի որ մետաղե հաղորդչում ազատ էլեկտրոնները էլեկտրական դաշտի ազդեցությամբ կատարում են ուղղորդված շարժում: Սակայն, հաճախակի բախվելով մետաղի բյուրեղացանցի իոններին, իրենց կիենտիկ էներգիայի մի մասը հաղորդում են դրանց: Իոնները սկսում են ավելի ուժգին տատանվել, մեծանում է հաղորդչի ներքին էներգիան և, հետևաբար, բարձրանում է ջերմաստիճանը:

3. Ինչպիսի՞ն է ժամանակակից շիկացած լամպի կառուցվածքը:

Ժամանակակից շիկացման լամպը հայտնագործել է ամերիկացի նշանավոր գյուտարար Թոմաս Էդիսոնը 1878 թվականին: Նկարում պատկերված է շիկացման լամպի կառուցվածքը: Վոլֆրամե պարույրաձև շիկացման թելիկի (1) ծայրերն ամրացված են երկու մետաղալարերի (2) ՝ կալիչներին: Այդ մետաղալարերն անցնում են ապակե ոտիկի (3) միջով և զոդված են լամպակոթի (4) մետաղե մասերին: Լամպակոթին ամրացված է ապակե բալոնը (5): Մինչև 40 Վտ հզորությամբ լամպերի բալոններից օդը հանվում է, իսկ 40 Վտ – ից մեծ հզորությամբ լամպերի բալոնները, ընդհակառակը, լցնում են իներտ գազով, օրինակ ՝ ազոտի հետ խառնված արգոնով կամ կրիպտոնով: Լամպը, պտտելով, մտցնում են կոթառի (նկար 47, բ) մեջ: Դրանով լամպակոթի մետաղե մասերը, որոնց զոդված են շիկացման թելիկից եկող մետաղալարերը, հպվում են կոթառի այն սեղմակներին, որոնց ամրացված են ցանցից եկող հաղորդալարերը: Այդպիսով ՝ լամպը միանում է լուսավորության ցանցին: Լամպի բալոնին, որպես կանոն, նշված են լամպի ՝ նորմալ շիկացում ապահովող հզորությունը և այն հաշվարկված լարումը, որի դեպքում շիկացման թելիկում անջատվում է այդ հզորությունը:

4. Ո՞րն է լամպի կոթառի դերը:

Կոթառով լամպակոթի մետաղե մասերը, որոնց զոդված են շիկացման թելիկից եկող մետաղալարերը, որոնց ամրացված են ցանցից եկող հաղորդալարերը:

5. Էլեկտրական շղթայի ո՞ր միացումն են անվանում կարճ: Ի՞նչ անցանկալի երևույթների կարող է հանգեցնել այն:

Կարճ միացումը էլեկտրական շղթայի մասերի միջև անմիջական կամ հողանցումով ոչ սովորական էլեկտրական միացում, որը տեղի է ունենում փոքր դիմադրության միջոցով։ Կարճ միացման պատճառ կարող են լինել էլեկտրատեղակայանքների մեկուսացման խախտումը, ինչպես նաև հոսանքակիր լարերի մերկ մասերի պատահական հպումը։ Հոսանքի կտրուկ աճը, որը ժամանակակից հզոր էլեկտրական շղթաներում հասնում է հարյուր հազարավոր ամպերի, էլեկտրական սարքերում ամենավտանգավոր երևույթներից մեկն է և կարող է ավերիչ բնույթ ունենալ։

6. Ի՞նչ նպատակով է օգտագործվում էլեկտրական ապահովիչը:

Անցանկալի երևույթների ազատվելու համար օգտագործվում են ապահովիչներ, որոնք անջատում են շղթան, երբ շղթայում հոսանքը դառնում է ավելի մեծ, քան կարճ միացման հոսանքը: