1.
Ενέργεια και ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος
Με αυτό το φύλλο εργασίας, οι μαθητές θα μάθουν να χειρίζονται τους τύπους που επιτρέπουν τον
υπολογισμό της ηλεκτρικής ενέργειας και της ισχύος που καταναλώνει ένας αντιστάτης σ’ ένα
κύκλωμα.
V2 Eηλ V2
Eηλ =V I ∆t ⇔ Eηλ = ∆t ⇔ Eηλ = I 2 R ∆t P= ⇔ P =V I ⇔ P = ⇔ P = I 2R
R ∆t R
Πειράματα προσομοίωσης
Αντιστάτες σε σειρά
Α. Με το πρόγραμμα προσομοιώσεων του Phet , κατασκευάζουμε το κύκλωμα του σχήματος, το
οποίο περιλαμβάνει δυο αντιστάτες με αντιστάσεις R1 = 5 Ω και R2 = 15 Ω αντίστοιχα που
συνδέονται σε σειρά, μια ηλεκτρική πηγή τάσης Vπ = 40 V και ένα αμπερόμετρο το οποίο παρέχει
την ένταση Ι του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα.
Για να υπολογίσουμε την ισχύ που καταναλώνεται από κάθε αντιστάτη αρκεί να εφαρμόσουμε τις
παρακάτω σχέσεις:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
1

2. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Β. Με τη βοήθεια ενός βολτομέτρου μετράμε την τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη
Για να υπολογίσουμε την ισχύ που καταναλώνεται από κάθε αντιστάτη αρκεί να εφαρμόσουμε τις
παρακάτω σχέσεις:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2

3. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Γ. Αν καταργήσουμε τον αντιστάτη των 15 Ω, ποια είναι η μεταβολή της ισχύος που καταναλώνεται
από τον αντιστάτη των 5 Ω; Πως δικαιολογείτε τη μεταβολή αυτή; Αν στο τελευταίο κύκλωμα ο
αντιστάτης διαρρέεται από ρεύμα για χρονικό διάστημα Δt = 10 s πόση ηλεκτρική ενέργεια
καταναλώνει;
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3

4. Αντιστάτες παράλληλα
Α. Στη συνέχεια, κατασκευάζουμε το κύκλωμα που ακολουθεί, το οποίο περιλαμβάνει δύο
αντιστάτες με αντιστάσεις R1 = 30 Ω και R2 = 60 Ω αντίστοιχα που συνδέονται παράλληλα, ενώ η
πηγή διαθέτει τάση Vπ = 60 V. Με τη βοήθεια ενός βολτομέτρου μετράμε την τάση στα άκρα κάθε
αντιστάτη.
Για να υπολογίσουμε την ισχύ που καταναλώνεται από κάθε αντιστάτη αρκεί να εφαρμόσουμε τις
παρακάτω σχέσεις:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4

5. Β. Συνδέουμε σε σειρά με κάθε αντιστάτη από ένα αμπερόμετρο.
Για να υπολογίσουμε την ισχύ που καταναλώνεται από κάθε αντιστάτη αρκεί να εφαρμόσουμε τις
παρακάτω σχέσεις:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Αν οι δύο αντιστάτες διαρρέονται από ηλεκτρικό ρεύμα για χρονικό διάστημα Δt = 10 s να
υπολογίσετε την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει ο καθένας.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
5

6. Γ. Αποσυνδέουμε από το κύκλωμα τον αντιστάτη των 60 Ω, να βρείτε πόσο μεταβάλλεται η ισχύς
που καταναλώνεται από τον αντιστάτη των 30 Ω.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Αν ο αντιστάτης στο τελευταίο κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα για χρονικό διάστημα Δt = 10 s να
βρείτε την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
6