Στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος βλέπετε μια ηλεκτρική πηγή χωρίς εσωτερική αντίσταση, που τροφοδοτεί δύο κλάδους παράλληλους. Ο ένας περιλαμβάνει ένα λαμπτήρα που φωτοβολεί και ο άλλος ένα ιδανικό πηνίο και έναν αντιστάτη σε σειρά. α) Μόλις κλείσουμε το διακόπτη:
i) Ο κλάδος ΑΓ διαρρέεται από ρεύμα με φορά από το Α→Γ που η αρχική του τιμή είναι Ε/R.
ii) Ο λαμπτήρας διαρρέεται από ρεύμα σταθερής έντασης.
iii) Στο πηνίο αναπτύσσεται ΗΕΔ από αυτεπαγωγή με αρνητικό πόλο το άκρο Α.
iv) Η τελική διαφορά δυναμικού στα άκρα του αντιστάτη R είναι μικρότερη από Ε.
β) Αφήνουμε για αρκετό χρόνο κλειστό το διακόπτη και αφού σταθεροποιηθεί η ένταση του ρεύματος σε μια στιγμή, έστω t=0, ανοίγουμε το διακόπτη δ.
i) Ο λαμπτήρας θα σβήσει αμέσως.
ii) Το πηνίο διαρρέεται από σταθερό ρεύμα με φορά από το Α→Γ.
iii) Η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου του πηνίου μετατρέπεται εξολοκλήρου σε θερμότητα πάνω στον αντιστάτη R.
iv) Η αρχική ΗΕΔ από αυτεπαγωγή που αναπτύσσεται στο πηνίο είναι ίση με:
Εαυτ= Ε·(R+RΛ)/R
Ποια πρόταση είναι σωστή σε κάθε υποερώτημα;
Απάντηση:
α) ii) και β) iv)
Τη στιγμή που ανοίγουμε τον διακόπτη ο πάνω κλάδος διαρρέεται από μέγιστο ρεύμα Ι0=Ε/R. Το ρεύμα αυτό θα περάσει και από τον λαμπτήρα. Έτσι λόγω επαγωγής το κύκλωμα θα συνεχίσει να διαρρέεται από ρεύμα και αιτία θα είναι η ΗΕΔ από αυτεπαγωγή με τιμή:
Εαυτ=Ι0·(R+RΛ)= Ε·(R+RΛ)/R.
