13. Az áram hő, vegyi, és élettani hatása
13. Az áram hő, vegyi, és élettani hatása
Középszintű érettségi viszgafeladat
Elemző feladat
Forrás: https://kemfiz.hu/fizika_kozep_egyenaram.html
1. A mellékelt ábrán egy egyenáramú csengő vázlatos rajza látható. A rajz, illetve az alábbi kérdések segítségével részletesen ismertesse a csengő működését!
a) Mi történik, ha a nyomógombbal zárjuk az áramkört?
b) Mit nevezünk elektromágnesnek? Milyen részekből áll?
c) Mit jelent a lágyvas kifejezés? Miért nem helyettesíthetnénk a lágyvas lemezt egy acéllappal?
d) Miért üti meg újra és újra a csengőt a lemez végén lévő kalapács, amíg a nyomógomb zárva van?
A megoldás
a) Nyomógomb zárása
Az áramkör záródik → áram folyik a tekercsben → a tekercs elektromágnessé válik → magához húzza a lemezt → a kalapács ráüt a csengőre.
b) Elektromágnes
Árammal működő mágnes. Részei: tekercs + lágyvas mag.
c) Lágyvas szerepe
A lágyvas könnyen mágneseződik és gyorsan demágneseződik. Az acél tartósan mágneseződne, ezért nem engedné vissza a lemezt → a csengő nem működne folyamatosan.
d) Miért ismétlődik az ütés?
A lemez odahúzódik → megszakítja az áramkört → az elektromágnes eltűnik → a lemez visszaugrik → újra zárja az áramkört. Ez a gyors nyitás–zárás ciklus okozza a folyamatos csengést.
Középszintű érettségi viszgafeladat
Tesztek
Forrás: https://kemfiz.hu/fizika_kozep_egyenaram.html
23, 24, 29, 36, 38, 44
23.
Miért fogyaszt kevesebb elektromos energiát egy kompakt fénycső, mint egy ugyanannyit világító hagyományos villanykörte?
B – A hagyományos villanykörték az energia nagy részét hővé alakítják, ezért rosszabb a hatásfokuk.
A kompakt fénycső az elektromos energiát nagyobb arányban alakítja fénnyé, kevesebbet pazarol hőre.
24.
Japánban kb. feleakkora a hálózati feszültség, mint nálunk. Mennyi ideig tartana ott felforralni ugyanazzal a merülőforralóval a vizet, ha nálunk 5 perc?
C – 20 perc.
A teljesítmény P∼U2, fele feszültségnél negyed akkora a teljesítmény, ezért négyszer hosszabb ideig tart a forralás.
36.
Milyen huzalból kell elkészíteni egy 230 V-os hálózatról működő elektromos hősugárzó fűtőszálát?
A – Kis ellenállású fűtőszálból, hogy rajta nagy áram haladhasson keresztül.
A teljesítmény P=U2/R, tehát rögzített 230 V mellett a nagy teljesítményhez kisebb ellenállás szükséges, így nagy áram folyik és erős a hőtermelés.
38.
Egy gépjárművekbe szánt akkumulátoron a "12 V, 55 Ah" jelzés szerepel. Mit jelent az 55 Ah?
C – Ha 5,5 A erősségű áramot veszünk le róla, akkor kb. 10 óra alatt merül le.
Az amperóra (Ah) azt mutatja meg, hogy az akkumulátor mekkora áramot mennyi ideig képes folyamatosan szolgáltatni: 55 Ah=5,5 A×10 h.
44.
Mi a különbség az elektromosan vezető, illetve szigetelő anyagok között?
C – A vezetőkben vannak olyan töltéshordozók, amelyek könnyen el tudnak mozdulni, a szigetelőkben pedig nincsenek.
A vezetőkben a szabad elektronok könnyen mozognak, ezért vezetik az áramot; a szigetelőkben ezek hiányoznak, így nem képesek áramot vezetni.