Στα άκρα δύο χάλκινων συρμάτων Σ₁ και Σ₂ εφαρμόζεται διαφορά δυναμικού V και κάθε σύρμα διαρρέεται από ρεύμα. Στο παρακάτω διάγραμμα έχει παρασταθεί γραφικά η ένταση του ρεύματος I σε συνάρτηση με τη διαφορά δυναμικού V για τα δύο σύρματα.



Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Τρεις αντιστάτες που έχουν ίδια αντίσταση R, συνδέονται με τρεις διαφορετικούς τρόπους (α), (β) και (γ), όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.



Η ισοδύναμη αντίσταση στο κύκλωμα (α) είναι R₁, στο κύκλωμα (β) είναι R₂ και στο κύκλωμα (γ) είναι R₃.
Για τις ισοδύναμες αντιστάσεις ισχύει:

Δίνονται τέσσερεις όμοιοι αντιστάτες με αντίσταση R ο καθένας, σε τρεις διαφορετικές συνδεσμολογίες (Σ.1, Σ.2, Σ.3).



Η μεγαλύτερη ολική ηλεκτρική αντίσταση θα μετρηθεί στη συνδεσμολογία:

Ένας ομογενής μεταλλικός κυλινδρικός αγωγός Α έχει ορισμένη μάζα, ορισμένο μήκος και εμβαδό διατομής. Τήκουμε τον αγωγό και δημιουργούμε άλλον ομογενή κυλινδρικό αγωγό Β με μεγαλύτερη διατομή και μικρότερο μήκος.
Η τιμή της ηλεκτρικής αντίστασης του αγωγού Β θα είναι

Διαθέτουμε μια ηλεκτρική πηγή με ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε και εσωτερική αντίσταση r. Διαθέτουμε επίσης και δύο όμοιους ηλεκτρικούς αντιστάτες με αντίσταση R ο καθένας. Συνδέουμε την πηγή με τους αντιστάτες σε δύο διαφορετικές συνδεσμολογίες. Την πρώτη φορά οι αντιστάτες συνδέονται σε σειρά με την ηλεκτρική πηγή και τη δεύτερη φορά συνδέονται παράλληλα.
Η πολική τάση στα άκρα της ηλεκτρικής πηγής θα είναι

Το κύκλωμα του παρακάτω σχήματος τροφοδοτείται από ηλεκτρική πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε και μηδενικής εσωτερικής αντίστασης (r = 0). Όταν ο διακόπτης είναι ανοικτός, το κύκλωμα καταναλώνει ισχύ P₁. Αν κλείσουμε το διακόπτη η ισχύς που θα καταναλώνει το κύκλωμα είναι ίση με P₂.



Για τις τιμές της ισχύος που καταναλώνεται από το κύκλωμα στις δύο περιπτώσεις ισχύει:

Διαθέτουμε τρεις όμοιους λαμπτήρες Α, Β και Γ. Κατασκευάζουμε ένα κύκλωμα, όπου οι λαμπτήρες Α και Β συνδέονται παράλληλα, ενώ ο Γ συνδέεται σε σειρά με τη συστοιχία των Α και Β. Η συνδεσμολογία είναι συνδεδεμένη με πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε και αμελητέας εσωτερικής αντίστασης r.
Θεωρώντας ότι οι λαμπτήρες υπακούουν στο νόμο του Οhm, να προβλέψετε τι θα συμβεί με τη φωτοβολία του Γ αν καταστραφεί ο λαμπτήρας Β.

Στο παρακάτω σχήμα εικονίζονται δύο συστοιχίες αντιστατών, που απoτελούνται από όμοιους αντιστάτες, αντίστασης R. Αν συνδεθεί η συστοιχία (1) στα σημεία Α και Β με ηλεκτρική πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε και αμελητέας εσωτερικής αντίστασης (r = 0), το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι₁, ενώ αν συνδεθεί η συστοιχία (2) στα σημεία Γ και Δ με ηλεκτρική πηγή όμοια με την παραπάνω, το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι₂.



Για τις τιμές των εντάσεων του ρεύματος στις δύο περιπτώσεις ισχύει:

Στον κόμβο Α ηλεκτρικού κυκλώματος ενώνονται τρεις αγωγοί που διαρρέονται από ρεύματα Ι₁, Ι₂ και Ι₃, αντίστοιχα. Τρεις μαθητές διατυπώνουν τον 1ο κανόνα του Kirchhoff στον κόμβο Α, ως εξής:
1ος μαθητής, Ι₁ + Ι₂ - Ι₃ = 0.
2ος μαθητής, Ι₁ - Ι₂ - Ι₃ = 0.
3ος μαθητής, Ι₁ + Ι₂ + Ι₃ = 0.



Να επιλέξετε τη διατύπωση που είναι οπωσδήποτε λανθασμένη.

Δίνεται το κύκλωμα του σχήματος (ονομάζεται και Διαιρέτης τάσης) που αποτελείται από αντιστάτες με τιμές αντίστασης R₁ και R₂ αντίστοιχα και τροφοδοτείται από πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε και μηδενικής εσωτερικής αντίστασης r (ιδανική πηγή).



Για τις διαφορές δυναμικού V_ΑΒ στα σημεία Α και Β του κυκλώματος και V_ΒΓ στα σημεία B και Γ του κυκλώματος ισχύει:

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται στο ίδιο διάγραμμα οι χαρακτηριστικές καμπύλες του ίδιου αγωγού σε θερμοκρασίες 20 ⁰C και 100 ⁰C.



Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
Το υλικό του αγωγού είναι:

Δύο αντιστάτες με αντιστάσεις R₁ και R₂ είναι συνδεδεμένοι παράλληλα σε ηλεκτρικό κύκλωμα με ρεύματα σταθερής έντασης και φοράς.
Ο λόγος Ι₁ / Ι₂ των εντάσεων Ι₁ και Ι₂ των ηλεκτρικών ρευμάτων που διαρρέουν αντίστοιχα τους αντιστάτες R₁ και R₂, είναι ίσος με

Θερμική ηλεκτρική συσκευή αναγράφει ενδείξεις κανονικής λειτουργίας 220 V / 484 W. (Θεωρούμε ότι η ηλεκτρική συσκευή συμπεριφέρεται σαν ωμικός αντιστάτης).
Εάν η συσκευή τροφοδοτηθεί από τάση 200 V, θα καταναλώνει

Δύο λαμπτήρες Λ₁ και Λ₂ έχουν ενδείξεις κανονικής λειτουργίας:
O λαμπτήρας Λ₁ (220 V, 100 W) και ο λαμπτήρας Λ₂ (220 V, 75 W).
(Θεωρούμε τους λαμπτήρες σαν ωμικούς αντιστάτες).
Εάν συνδέσουμε τους λαμπτήρες σε σειρά και στα άκρα τους εφαρμόσουμε τάση V, ποιος από τους δύο θα φωτοβολεί περισσότερο; (Θεωρούμε ότι η φωτοβολία είναι ανάλογη της ισχύος του λαμπτήρα).

Δύο λαμπτήρες είναι συνδεδεμένοι παράλληλα και τα άκρα του συστήματός τους συνδέονται με ηλεκτρική πηγή που έχει ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε και μηδενική εσωτερική αντίσταση. Έτσι οι δύο λαμπτήρες φωτοβολούν. (Θεωρούμε ότι οι λαμπτήρες συμπεριφέρονται σαν ωμικοί αντιστάτες και ότι η φωτοβολία κάθε λαμπτήρα είναι ανάλογη της ισχύος του). Εάν ο ένας από τους δύο λαμπτήρες καταστραφεί, ο άλλος θα φωτοβολεί

Δύο λαμπτήρες είναι συνδεδεμένοι σε σειρά και τα άκρα του συστήματός τους συνδέονται με ηλεκτρική πηγή ΗΕΔ Ε και αμελητέα εσωτερική αντίσταση. (Θεωρούμε ότι οι λαμπτήρες συμπεριφέρονται σαν ωμικοί αντιστάτες και ότι η φωτοβολία κάθε λαμπτήρα είναι ανάλογη της ισχύος του).
Εάν βραχυκυκλώσουμε τον έναν από τους δύο λαμπτήρες, ο άλλος

Διαθέτουμε μια λάμπα με ηλεκτρική ισχύ 40 W και μια άλλη με ηλεκτρική ισχύ 60 W.
Και οι δύο λάμπες είναι της ίδιας τεχνολογίας και λειτουργούν υπό την ίδια τάση. (Θεωρούμε ότι και οι δύο λάμπες συμπεριφέρονται σαν ωμικοί αντιστάτες).

Στο παρακάτω κλειστό κύκλωμα, όλοι οι λαμπτήρες είναι όμοιοι και συμπεριφέρονται σαν ωμικοί αντιστάτες.



Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Συνδέουμε παράλληλα δύο λαμπτήρες, τους 1 και 2, και σε σειρά με το σύστημα αυτών συνδέουμε το λαμπτήρα 3. Το σύστημα των τριών λαμπτήρων πυρακτώσεως συνδέεται με πηγή ηλεκτρικού ρεύματος. (Θεωρούμε ότι το νήμα πυρακτώσεως σε όλους τους λαμπτήρες συμπεριφέρεται σαν ωμικός αντιστάτης με αντίσταση ίδιας τιμής και ότι η φωτοβολία κάθε λαμπτήρα είναι ανάλογη της ισχύος του).
Κάποια στιγμή ο λαμπτήρας 1 καταστρέφεται. Τότε,

Δύο αντιστάτες, με ίσες αντιστάσεις R₁ = R₂ = R, συνδέονται στους πόλους ηλεκτρικής πηγής, αρχικά όπως στο σχήμα (Α) και κατόπιν όπως στο σχήμα (Β).



Ονομάζουμε R_Α την ολική αντίσταση του συστήματος των δύο αντιστατών στην πρώτη περίπτωση και R_Β στην δεύτερη.
Για τις αντιστάσεις R_Α και R_Β ισχύει:

Δύο αντιστάτες με αντιστάσεις R₁, R₂, όπου R₁ = 2R₂, συνδέονται παράλληλα και το σύστημά τους τροφοδοτείται από ηλεκτρική πηγή συνεχούς ρεύματος. Ο ρυθμός με τον οποίο δαπανάται ηλεκτρική ενέργεια (ισχύς) στον αντιστάτη αντίστασης R₁, είναι Ρ₁ και στον άλλο Ρ₂.
Η σχέση μεταξύ των ρυθμών κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας Ρ₁ και Ρ₂ είναι:

Μια ομάδα μαθητών στο Εργαστήριο Φυσικής δημιούργησε το κύκλωμα που παριστάνεται στο παρακάτω σχήμα.



Η ηλεκτρική πηγή συνδέεται σε σειρά με δύο όμοιους λαμπτήρες Λ₁, Λ₂, οι οποίοι λειτουργούν κανονικά με το διακόπτη δ ανοιχτό. Όταν κλείσει ο διακόπτης βραχυκυκλώνεται ο λαμπτήρας Λ₂. (Θεωρούμε ότι οι λαμπτήρες συμπεριφέρονται σαν ωμικοί αντιστάτες).
Αν οι μαθητές κλείσουν το διακόπτη δ κινδυνεύει να καταστραφεί

Ένας μαθητής μετά από το αντίστοιχο πείραμα είχε σχεδιάσει την χαρακτηριστική καμπύλη μιας ηλεκτρικής πηγής. Από λάθος σκίστηκε το χαρτί και τα κομμάτια πετάχτηκαν στα σκουπίδια. Ότι απόμεινε από το διάγραμμα του μαθητή φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.



Το ρεύμα βραχυκύκλωσης της πηγής είναι:

Οι μαθητές πραγματοποιούν στο Εργαστήριο Φυσικής ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που περιλαμβάνει στη σειρά ένα διακόπτη, ένα λαμπτήρα και έναν ωμικό αντιστάτη άγνωστης αντίστασης R₁, συνδεδεμένα στους πόλους μιας μπαταρίας. Οι μαθητές κλείνουν το διακόπτη οπότε ο λαμπτήρας φωτοβολεί. Στη συνέχεια, αντικαθιστούν τον αντιστάτη αντίστασης R₁ με έναν άλλο αντιστάτη επίσης άγνωστης αντίστασης R₂ και παρατηρούν ότι στη δεύτερη περίπτωση ο λαμπτήρας φωτοβολεί και πάλι, αλλά λιγότερο έντονα από ότι στην πρώτη περίπτωση. (Θεωρούμε ότι ο λαμπτήρας συμπεριφέρεται σαν ωμικός αντιστάτης).
Η σχέση που συνδέει τις αντιστάσεις R₁ και R₂ είναι:

Δύο αντιστάτες, που έχουν αντίστοιχα αντιστάσεις R₁ και R₂, είναι συνδεδεμένοι σε σειρά και ισχύει ότι R₁ > R₂. Στα άκρα του συστήματός τους εφαρμόζεται ηλεκτρική τάση V, ενώ οι ηλεκτρικές τάσεις στα άκρα της κάθε αντίστασης είναι V₁ και V₂, αντίστοιχα.
Για τις ηλεκτρικές τάσεις V₁ και V₂ ισχύει ότι:

Τρεις όμοιοι αντιστάτες έχουν αντίσταση R ο καθένας και είναι συνδεδεμένοι όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.



Αν η συνολική αντίσταση της συνδεσμολογίας είναι R_ολ = 30 Ω, τότε η τιμή της αντίστασης R είναι:

Η ένταση Ι του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει έναν αντιστάτη αντίστασης R, σταθερής θερμοκρασίας, μεταβάλλεται σε συνάρτηση με τη διαφορά δυναμικού V, που εφαρμόζεται στα άκρα του, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.



Στα παρακάτω σχήματα φαίνονται τρεις πιθανές γραφικές παραστάσεις, για τη μεταβολή της αντίστασης R, σε συνάρτηση με τη διαφορά δυναμικού V.



Η σωστή γραφική παράσταση είναι

Διαθέτουμε τρεις όμοιους αντιστάτες που έχουν αντίσταση R = 4 Ω ο καθένας.
Θέλουμε να συνδέσουμε κατάλληλα τους τρεις αντιστάτες μεταξύ τους, ώστε να προκύψει ισοδύναμη αντίσταση R_{ισοδύναμη} = 6 Ω. Γι’ αυτό πρέπει

Η ισοδύναμη αντίσταση των δύο αντιστατών R₁ και R₂ (Σχήμα 1) είναι R_ΑΒ(1).
Συνδέoυμε στην R₁ παράλληλα έναν αντιστάτη αντίστασης R₁ και στην R₂ παράλληλα έναν αντιστάτη αντίστασης R₂ (Σχήμα 2).
Η ισοδύναμη αντίσταση, ανάμεσα στους ακροδέκτες ΑΒ, είναι τότε R_ΑΒ(2). Η σχέση των R_ΑΒ(1) και R_ΑΒ(2) είναι:

Δύο αντιστάτες R₁ και R₂ είναι συνδεδεμένοι παράλληλα. Το σύστημα των δύο αντιστατών διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα συνολικής έντασης Ι.
Ο αντιστάτης R₁ διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι₁ και ο αντιστάτης R₂ από ρεύμα έντασης Ι₂.
Η σωστή σχέση για την ένταση Ι₁ είναι:

Τέσσερεις αντιστάτες είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους και σχηματίζουν το τετράγωνο του παρακάτω σχήματος.



Ανάμεσα στα σημεία Α, Β ο αντιστάτης έχει αντίσταση R, ανάμεσα στα σημεία B, Γ ο αντιστάτης έχει αντίσταση 2R, ανάμεσα στα σημεία Γ, Δ ο αντιστάτης έχει αντίσταση 3R και ανάμεσα στα σημεία Δ, Α ο αντιστάτης έχει αντίσταση 4R.
Συνδέουμε το κύκλωμα κατά τρεις διαφορετικούς τρόπους με την ίδια ηλεκτρική πηγή που έχει ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε και μηδενική εσωτερική αντίσταση r:
Πρώτα στα άκρα Α, Β και τότε η πηγή διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης Ι₁,
κατόπιν στα άκρα Α, Γ και τότε η πηγή διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης Ι₂
και τέλος στα άκρα Α, Δ και τότε η πηγή διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης Ι₃.
Για τις εντάσεις των τριών ηλεκτρικών ρευμάτων ισχύει:

Διαθέτουμε ένα λαμπάκι με ενδείξεις κανονικής λειτουργίας 6V / 12W. (Θεωρούμε ότι το λαμπάκι συμπεριφέρεται σαν ωμικός αντιστάτης).
Αν συνδέσουμε το λαμπάκι με μπαταρία των 3 V, τότε καταναλώνει ισχύ ίση με:

Σε ένα σπίτι λειτουργούν ταυτόχρονα μία φριτέζα με ισχύ κανονικής λειτουργίας P₁ = 2200 W, ένας αναμείκτης (μίξερ) με ισχύ κανονικής λειτουργίας P₂ = 550 W και μία ηλεκτρική σκούπα με ισχύ κανονικής λειτουργίας P₃ = 1100 W. Δίνεται ότι η τάση τροφοδοσίας του ηλεκτρικού δικτύου του σπιτιού είναι 220 V. (Να θεωρήσετε ότι οι σχέσεις που γνωρίζετε για το συνεχές ρεύμα ισχύουν και για το εναλλασσόμενο ρεύμα του ηλεκτρικού δικτύου του σπιτιού και ότι οι παραπάνω ηλεκτρικές συσκευές συμπεριφέρονται σαν ωμικοί αντιστάτες).
Η ένταση Ι του ηλεκτρικού ρεύματος, που πρέπει τουλάχιστον να «αντέχει» η γενική ασφάλεια είναι:

Στο σχήμα παρουσιάζονται οι "χαρακτηριστικές" δύο πηγών (1) και (2). Οι εσωτερικές αντιστάσεις των πηγών (1) και (2) είναι r₁ και r₂, αντίστοιχα.
Για τις εσωτερικές αντιστάσεις ισχύει:

Στο πιο κάτω κύκλωμα αρχικά ο διακόπτης δ είναι κλειστός, η τάση V_Β στους πόλους της ηλεκτρικής πηγής είναι σταθερή και τα όργανα ιδανικά.



Αν ανοίξουμε το διακόπτη δ, οι μαθητές προβλέπουν ότι οι ενδείξεις των οργάνων θα μεταβληθούν, αλλά δε συμφωνούν στο πως και δίνουν τις πιο κάτω απαντήσεις: