Institutt for fysikk, NTNU TFY4150/FY1303/SIF4012/MNFFY103: Elektrisitet og magnetisme Høst 2003

Øving 11

Veiledning: Mandag 27. oktober Innleveringsfrist: Torsdag 30. oktober kl. 1200

Oppgave 1

Figuren nedenfor viser en elektrisk krets med 5 motstander R_{j}, j = 1, .., 5.

a) Bestem total motstand R mellom punktene A og B, dvs: Bestem motstanden R i den ekvivalente kretsen i følgende figur:

b) En ideell spenningskilde med elektromotorisk spenning E kobles til kretsen slik at ΔV = V_{A} − V_{B} = E. Bestem hvor stor strøm I_{j} som da passerer gjennom hver av motstandene R_{j}. (Med mindre noe annet er spesifisert, regner vi alltid i slike oppgaver med at ledningene mellom de ulike motstandene er ideelle, dvs med null motstand.)

c) Bestem tallverdier for I_{j} når E = 9 V og R_{j} = j Ω. [Et par tallsvar: I_{1} = 0.89 A, I_{5} = 1.62 A] Oppgave 2

Tre like lyspærer 1, 2 og 3 er satt sammen i tre forskjellige kretser A, B og C som vist i figuren. Spenningskilden har like stor ems i hver av de tre kretsene.

a) Sammenlign lysstyrken i pære 1 i de tre kretsene. Hvor lyser den sterkest og hvor lyser den svakest?

b) Hva skjer med lyset i pære 1 i hver av de tre kretsene dersom pære 3 skrus ut?

Begrunn svarene.

Oppgave 3

Kretsen på figuren skal brukes til å måle farten på en geværkule. Før skuddet avfyres går det en konstant strøm i kretsen. Spenningskilden er V_{0} = 9 V, motstanden R = 250 Ω og kapasitansen C = 1 μF. Avstanden d er 10 cm. Kula bryter kretsen først i punktet A, deretter i punktet B. Nå viser voltmeteret V at vi har en potensialforskjell på 4 V mellom kondensatorplatene. Hvor stor var hastigheten på geværkula?

(Et voltmeter måler rett og slett potensialforskjellen mellom to punkter i en krets uten å påvirke kretsen.)

[Svar: ca 493 m/s]