Ohatra amin'ny fanontaniana sy raikipohy momba ny angovo sy ny herinaratra
Angovo sy Herinaratra
1. Rp. 400 ny vidin-jiro isaky ny kWh. Ao an-trano iray, ny fahitalavitra 100 Watt dia miasa mandritra ny 4 ora eo ho eo isan'andro, ary jiro roa 20 Watts avy no ampiasaina mandritra ny 10 ora isan'andro. Ny vidin'ny fampiasana herinaratra isam-bolana (30 andro) dia….
A. Rp. 4.800,-
B. Rp. 9.600,-
C. Rp. 19.200,-
D. Rp. 21.120,-
Discussion
Fantatra fa:
Rp. 400/kWh ny saram-jiro
Herin'ny fahitalavitra = 1 x 100 Watt = 100 Watt ary fotoana fampiasana fahitalavitra = 4 ora x 30 = 120 ora
Herin'ny jiro = 2 x 20 Watt = 40 Watt ary fotoana fampiasana jiro = 10 ora x 30 = 300 ora
Nanontany hoe: Vidin'ny fampiasana herinaratra isam-bolana
Valiny:
Angovo elektrika = herin'ny herinaratra x fotoana fampiasana
Angovo herinaratra amin'ny fahitalavitra = 100 Watt x 120 ora = 12.000 Watt ora
Angovon'ny jiro = 40 Watt x 300 ora = 12.000 Watt ora
Angovo manontolo = 12.000 Watt ora + 12.000 Watt ora = 24.000 Watt ora = 24 kilo Watt ora = 24 kilo Watt ora = 24 kWh
Vidin'ny fampiasana herinaratra isam-bolana = (24 kWh)(Rp. 400/kWh) = (24)(Rp. 400) = Rp. 9 600,-
Ny valiny marina dia B.
2. Jiro roa, samy manana marika 24 Watt / 12 Volt, no ampifandraisina mifanitsy, avy eo ampifandraisina mifanesy amin'ny resistor 2 Ohm. Avy eo dia ampifandraisina amin'ny loharanon-kery ity circuit ity mba hirehitra amin'ny 25% monja amin'ny famirapiratany ambony indrindra ireo jiro roa ireo. Raha tapaka tampoka ny jiro iray, dia hirehitra amin'ny herinaratra ny jiro iray hafa….
A. 12 Watts
B. 7,5 Watts
C. 6 Watts
D. 3 Watts
Discussion
Raikipohy herinaratra:
P = VI
I = PV
na
P = VI —–> I = V / R
P = V (V / R)
P=V2 / R
R = V2 / P
na
P = VI —–> V = IR
P = (IR) I
P = I2 R
I2 = P / R
Famaritana: P = herin'aratra, V = voltase elektrika, I = courant elektrika, R = fanoheran'ny jiro
Kajio ny fanoherana ny fizaran-tany:
Jiro roa avy no asiana marika 24 Watt / 12 Volt, midika izany fa hirehitra amin'ny hery ambony indrindra 24 Watts ny jiro tsirairay rehefa ampifandraisina amin'ny voltase 12 Volts.
Ny fanoheran'ny jiro tsirairay dia kajy amin'ny fampiasana ny raikipohy herinaratra:
R = V2 / P = 122 / 24 = 144 / 24 = 6 Ohms
Mifandray mifanitsy ireo jiro roa ka ny fanoherana mitovy amin'izany dia:
1 / R12 = 1/R1 +1/R2 = 1/6 + 1/6 = 2/6
R12 = 6/2 = 3 Ohms
Ampifandraisina mifanesy amin'ny resistor 2 Ohm ireo jiro roa ireo ka ny resistor mitovy amin'izany dia:
R = 3 Ohm + 2 Ohm = 5 Ohm
Koa ny fanoherana ny fizaran-tany = R = 5 Ohm.
Kajio ny courant elektrika mikoriana ao amin'ny circuit:
Raha mirehitra 25% ny jiro roa dia mirehitra amin'ny heriny 25/100 x 24 Watts = 1/4 x 24 = 24/4 = 6 Watts izy roa.
Ny fikorianan'ny herinaratra mandalo amin'ny jiro dia kajy amin'ny fampiasana ny raikipohy herinaratra:
I2 = P / R = 6 Watts / 6 Ohms = 1 Ampere
1 Ampere ny herinaratra mikoriana amin'ny jiro tsirairay. Mifandray mifanitsy ireo jiro roa ireo, ka araka ny lalàn'i Kirchhoff voalohany, ny herinaratra manontolo mikoriana amin'ny jiro roa dia 2 Ampere. Mifandray mifanesy amin'ny resistor 2 Ohm ireo jiro roa ireo, ka 2 Ampere ihany koa ny herinaratra mikoriana amin'ny resistor 2 Ohm.
Koa ny courant elektrika mikoriana ao amin'ny circuit = I = 2 Amperes.
Kajio ny voltazy avy amin'ny loharanon'ny emf:
Ny voltazy elektrika dia:
V = IR = (2 Ampere)(5 Ohm) = 10 Volts
Ity no voltase an'ny loharanon'ny EMF izay tsy miova ny sandany na alohan'ny fahatapahan'ny iray amin'ireo jiro na rehefa avy fahatapahan'ny iray amin'ireo jiro.
Kajio ny fanoherana ny faritra rehefa tapaka ny iray amin'ireo jiro:
Raha tapaka ny iray amin'ireo jiro, dia ampifandraisina amin'ny resistor 2 Ohm ny jiro iray hafa izay mbola mirehitra. Noho izany, miova ho:
R = 6 Ohm + 2 Ohm = 8 Ohm
Kajio ny herinaratra mikoriana ao amin'ny faritra rehefa tapaka ny iray amin'ireo jiro:
Ny courant elektrika mikoriana ao amin'ny circuit dia:
I = V / R = 10 Volts / 8 Ohms = 1,25 Amps
Ampifandraisina mifanesy ny jiro sy ny resistor ka ny courant elektrika mikoriana ao amin'ny circuit = ny courant elektrika mikoriana ao amin'ny jiro = ny courant elektrika mikoriana ao amin'ny resistor.
Kajio ny herin'ny jiro:
Rehefa tapaka ny iray amin'ireo jiro dia mirehitra amin'ny heriny ireto jiro hafa ireto:
P = VI = (10 Volt)(1,25 Ampere) = 12,5 Watt
Fihetsehan'ny elektrôna
3. Fantatra fa 9,1 x 10 ny lanjan'ny elektrôna-31 kg sy fiampangana elektrôna 1,6 x 10-19 C. Ny fahasamihafan'ny hery mety ilaina mba hanafainganana ny elektrôna avy amin'ny tahan'ny 1 x 105 m/s lasa 3 x 105 m/s dia….
A. 28,4375 mV
B. 56,875 mV
C. 113,75 mV
D. 227,5 mV
Discussion
Fantatra fa:
Lanja elektrôna (m) = 9,1 x 10-31 kg
Fiakaran'ny elektrôna (q) = 1,6 x 10-19 C
Hafainganam-pandeha voalohany (vo) = 1 x 105 m/s —> vo2 = 1 x 1010 m2/s2
Hafainganam-pandeha farany (vt) = 3 x 105 m/s —> vt2 = 9 x 1010 m2/s2
Nanontany hoe: Ny fahasamihafan'ny mety ho vitany (V) ilaina mba hanafainganana ny elektrôna
Valiny:
Fiovan'ny angovo elektrika = q V = (1,6 x 10-19 CV
Fiovan'ny angovo kinetika = EKt – EKo = 1/2 m (vt2 - vo2) = 1/2 (9,1 x 10-31 kg)(9 x 1010 m2/s2 - 1 x 1010 m2/s2) = (4,55 x 10-31 kg)(8 x 1010 m2/s2) = 36,4 x 10-21 kg m2/s2
Maharitra mandrakizay ny angovo ka miova ho angovo kinetika ny angovo mety ho azo avy amin'ny herinaratra:
Resy ny EPL = niseho ny EK
(1,6x10-19) V = 36,4 x 10-21
V = 36,4 x 10-21 / 1,6 x 10-19
V = 22,75 x 10-2 volt
V = 227,5 x 10-3 volt
V = 227,5 milliVolts
D ny valiny marina.
4. Fanontaniana momba ny Lalao Olaimpika Siansa Nasionaly 2011 ho an'ny Sekoly Ambaratonga Faharoa amin'ny Ambaratonga Rezionaly/Tanàna laharana faha-56
Ao amin'ny laboratoara iray, misy taratra elektrôna alefa mianavaratra. Avy any ambony, dia hita fa miondrika miankavia ilay taratra. Avy eo, misy taratra elektrôna alefa miankavia. Avy any ambony, dia hita fa miondrika miankavia ilay taratra. Midika izany fa misy…
A. saha elektrika izay manondro andrefana
B. saha elektrika izay manondro atsinanana
C. saha magnetika izay mitodika miakatra
D. saha magnetika izay midina midina
Discussion
Misy fiampangana herinaratra ny elektrôna ary azo ahetsiketsika amin'ny alalan'ny hery elektrika na andriamby rehefa ao anatin'ny saha elektrika na andriamby izy ireo. Ny mahasamihafa azy dia ny hery elektrika dia afaka mampihetsika ny elektrôna na rehefa tsy mihetsika na rehefa mihetsika, raha toa kosa ny hery andriamby dia afaka mampihetsika ny elektrôna rehefa mihetsika ihany.
Ny fahasamihafana iray hafa dia ny hoe ny herin'aratra dia mitovy lalana amin'ny saha elektrika, raha ny herin'aratra kosa dia mifanitsy amin'ny saha magnetika. Noho izany, raha mihetsika ny elektrôna iray noho ny herin'aratra, dia mitovy lalana amin'ny lalana amin'ny saha elektrika ny fihetsehany. Mifanohitra amin'izany kosa, raha mihetsika ny elektrôna iray noho ny hery magnetika, dia mitovy lalana amin'ny lalana amin'ny herin'aratra, izay mifanitsy amin'ny lalana amin'ny saha magnetika, ny fihetsehany.
Mifototra amin'ny fanontaniana etsy ambony, toa rehefa atsipy mianavaratra ny elektrôna dia mivadika miankavia (miankandrefana), ary rehefa atsipy mianatsimo kosa dia mivadika miankavia (miankatsinanana). Raha atsipy amin'ny herin'aratra ny elektrôna dia miova foana ny lalana alehan'ny herin'aratra, izay mitovy amin'ny lalana alehan'ny saha elektrika. Tokony ho tsy miova ny lalana alehan'ny saha elektrika. Noho izany, tsy atsipy amin'ny herin'aratra ny elektrôna.
Azo tsoahina fa ny hery andriamby dia mampivily lalana ny elektrôna. Mba hamaritana ny lalana izoran'ny hery andriamby (ny lalana ivilian'ny elektrôna), ny lalana izoran'ny saha andriamby, ary ny lalana ipoiran'ny elektrôna, dia ampiasao ny fitsipika tanana havanana.
Ampiharo ny fitsipika tanana havanana araka ny hazavaina etsy ambany. Ahinjiro ny tananao havanana, ahitsio ny ankihibenao ary akombony ny rantsantananao efatra hafa. Apetraho eo amin'ny ilany avaratra ny ankihibenao (ny lalana izoran'ny elektrôna) ary eo amin'ny ilany andrefana ny rantsantananao efatra (ny lalana izoran'ny hery andriamby = ny lalana izoran'ny fivilian'ny elektrôna), dia hanondro midina ny lamosin'ny tananao havanana (ny lalana izoran'ny saha andriamby). Mifanohitra amin'izany, apetraho eo amin'ny ilany atsimo ny ankihibenao (ny lalana izoran'ny elektrôna) ary eo amin'ny ilany atsinanana ny rantsantananao efatra (ny lalana izoran'ny hery andriamby = ny lalana izoran'ny elektrôna), dia hanondro midina ny lamosin'ny tananao havanana (ny lalana izoran'ny saha andriamby). Azo tsoahina fa ao anatin'ny saha andriamby midina ny elektrôna.
D ny valiny marina.
Loharanon'ny fanontaniana:
Fanontaniana OSN momba ny Fizika any amin'ny Lisea Ambaratonga Faharoa
