Χρησιμοποίησε και εφάρμοσε τις έννοιες που έμαθες:

3. Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές

:

Το ηλεκτρικό ρεύμα όταν διαρρέει οποιαδήποτε συσκευή ή μηχανή μεταφέρει σ’ αυτή ενέργεια η οποία είναι ανάλογη της διαφοράς δυναμικού (V) που εφαρμόζεται στα άκρα (πόλους) της συσκευής, της έντασης (I) του ηλεκτρικού ρεύματοςπου τη διαρρέει και του χρόνου λειτουργίας (t). Η ενέργεια αυτή μετατρέπεται σε ενέργεια άλλης μορφής.

Εφάρμοσε τις γνώσεις σου και γράψε τεκμηριωμένες απαντήσεις στις ερωτήσεις που ακολουθούν:

6. Με ποιον τρόπο προστατεύεται μια ηλεκτρική συσκευή με τη βοήθεια μιας τηκόμενης ασφάλειας;

 Yπάρχουν πολλών ειδών ηλεκτρικές ασφάλειες που έχουν διαφορετικές αρχές λειτουργίας. Η λειτουργία των τηκόμενων ασφαλειών στηρίζεται στο φαινόμενο Τζάουλ και η κατασκευή τους είναι εξαιρετικά απλή: αποτελούνται από έναν αντιστάτη κατασκευασμένο από εύτηκτο μέταλλο. Όταν η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διέρχεται από αυτόν ξεπεράσει μια ορισμένη τιμή, η άνοδος της θερμοκρασίας του προκαλεί την τήξη του μετάλλου. Έτσι το κύκλωμα ανοίγει και το ηλεκτρικό ρεύμα διακόπτεται.

7. Να χαρακτηρίσεις με Σ τις προτάσεις των οποίων το περιεχόμενο είναι επιστημονικά ορθό και με Λ αυτές που το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά λανθασμένο. Στους πόλους ενός ηλεκτρικού κινητήρα εφαρμόζεται διαφορά δυναμικού 5 V

, οπότε από αυτόν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα έντασης 0,1 Α. Ο κινητήρας περιστρέφεται και κινεί ένα αυτοκινητάκι

.

α. Η μηχανική ισχύς που αποδίδει ο κινητήρας είναι 0,5 W.Λ

β. Στον κινητήρα μεταφέρεται ηλεκτρική ισχύς 0,5 W.Σ

γ. Ένα μέρος της ηλεκτρικής ισχύος που μεταφέρεται στον κινητήρα μετατρέπεται σε θερμικές απώλειες λόγω του φαινομένου Τζάουλ.Σ

δ. Κάθε δευτερόλεπτο 0,5 J ηλεκτρικής ενέργειας που μεταφέρεται από το ηλεκτρικό ρεύμα στον κινητήρα μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια.Λ

ε. Η μηχανική ενέργεια που αποδίδει ο κινητήρας σε ένα λεπτό είναι μικρότερη των 30 J.Σ

8. Να περιγράψεις τις μετατροπές ή μεταφορές ενέργειας που συμβαίνουν σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που αποτελείται από μια μπαταρία και έναν αντιστάτη ο οποίος είναι βυθισμένος σε νερό πουβρίσκεται μέσα σε θερμικά μονωμένο δοχείο.

Η χημική ενέργεια της μπαταρίας μεταφέρεται στο κύκλωμα και μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω του ηλεκτρικού κυκλώματος. Στη συνέχεια η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική λόγω του αντιστάτη και μεταφέρεται στο νερό στο οποίο είναι βυθισμένο το ηλεκτρικό κύκλωμα. Αυτό έχει αποτέλεσμα τη θέρμανση του νερού και άρα την αύξηση της θερμοκρασίας του.

9. Να περιγράψεις τις μετατροπές ενέργειας που συμβαίνουν κατά τη λειτουργία του κινητήρα ενός ανελκυστήρα καθώς ανυψώνει τον θάλαμο από τον 1ο στον 5ο όροφο μιας πολυκατοικίας.

Η ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται στον ανελκυστήρα από το δίκτυο της ΔΕΗ μετατρέπεται σε κινητική καθώς ανυψώνεται ο θάλαμος του ανελκυστήρα αλλά και σε βαρυτική δυναμική ενέργεια (δυναμική ενέργεια λόγω βάρους).

10. Μπορεί ένας κινητήρας να αποδίδει μηχανική ισχύ μεγαλύτερη από την ηλεκτρική ισχύ που μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα σ’ αυτόν; Να αιτιολογήσεις την απάντησή σου.

Όχι. Κατά τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική, ένα μέρος της ηλεκτρικής χάνεται λόγω θερμότητας, δηλαδή μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια. Άρα, λοιπόν, ένα ποσοστό της ηλεκτρικής ισχύος μετατρέπεται σε μηχανική.