Λύσεις — Άσκηση 9η · Ροοστάτης (σελ. 28–29) – ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΚΑΙ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Λύσεις — Άσκηση 9η: Ροοστάτης
Εργαστηριακή άσκηση · σελ. 28–29. Ροοστάτης (ποτενσιόμετρο 1kΩ, 2 ακροδέκτες) σε σειρά με φορτίο, E=10V.
Βήματα 3–5 — Πίνακας 1: I=f(R_ρ) με φορτίο 100Ω
Πώς σκεφτόμαστε: ροοστάτης σε σειρά → I=E/(R_ρ+R_φ). Με μικρό φορτίο, ο ροοστάτης κυριαρχεί.
| R_ρ (Ω) | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 |
|---|---|---|---|---|---|
| I (mA) | 50 | 25 | 16,7 | 12,5 | 10 |
Απάντηση: το ρεύμα μειώνεται έντονα (50→10mA). Με μικρό φορτίο, ο ροοστάτης ελέγχει αποτελεσματικά το ρεύμα.
Πρόσεξε: ο ροοστάτης μπαίνει σε σειρά (2 ακροδέκτες) — ρυθμίζει ρεύμα, όχι τάση.
Βήματα 6–8 — Πίνακας 2: I=f(R_ρ) με φορτίο 10kΩ
Πώς σκεφτόμαστε: φορτίο 10kΩ ≫ ροοστάτη (max 1kΩ) → το φορτίο κυριαρχεί.
| R_ρ (Ω) | 100 | 500 | 900 |
|---|---|---|---|
| I (mA) | 0,99 | 0,95 | 0,92 |
Απάντηση: το ρεύμα μένει σχεδόν σταθερό (~0,9–1mA) — ο ροοστάτης έχει αμελητέα επίδραση, γιατί το φορτίο είναι πολύ μεγαλύτερο.
Πρόσεξε: όταν R_φ ≫ R_ρ, το ρεύμα καθορίζεται σχεδόν αποκλειστικά από το φορτίο (καμπύλη σχεδόν οριζόντια).
Βήμα 9 — Σύγκριση των δύο καμπυλών
Απάντηση: ο ροοστάτης είναι αποτελεσματικός όταν η αντίστασή του είναι συγκρίσιμη/μεγαλύτερη από το φορτίο (100Ω: έντονη μεταβολή), και αναποτελεσματικός όταν το φορτίο είναι πολύ μεγαλύτερο (10kΩ: σχεδόν σταθερό ρεύμα).
Πρόσεξε: για να ελέγχεις ρεύμα σε φορτίο, ο ροοστάτης πρέπει να μπορεί να φτάσει αντίσταση συγκρίσιμη με το φορτίο.
