Feladat: 904. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Garzó Gábor ,  Harmat Péter ,  Mihály György ,  Sailer Kornél 
Füzet: 1971/január, 40. oldal  PDF file
Témakör(ök): Kirchhoff-törvények, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1970/március: 904. fizika feladat

Az ábrán látható kapcsolásban az A és B pontok közé hosszabb ideig U egyenfeszültséget kapcsoltunk. Mi történik a (különböző ellenállású) lámpákkal, ha a külső feszültséget hirtelen lekapcsoljuk? Mi történik, ha hosszabb idő múlva ismét visszakapcsoljuk a feszültséget? (Lásd az 1969. évi Eötvös-verseny 2. feladatát!)
 

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A kikapcsolás előtt az 1. és 2. lámpa nem ég. A 3. lámpa ég és I3=U/R3 erősségű áram folyik át rajta. A C1 és C2 kondenzátorok fel vannak töltve U feszültségre.

 

 

A külső feszültség lekapcsolása után az I3 áram megszűnik viszont a kondenzátorok az R3 ellenálláson keresztül kisülnek. A kikapcsolás utáni első pillanatban az 1. izzón I1, a másodikon I2 áram folyik át, a 3. izzón pedig I=I1+I2 áram folyik (lásd az ábrát). Felírva a Kirchhoff-törvényt:
U=I1R1+(I1+I2)R3,U=I2R2+(I1+I2)R3,
Innen
I1=R2R1R2+R2R3+R1R3U,I2=R1R1R2+R2R3+R1R3U,I=R1+R2R1R2+R2R3+R1R3U=1R1R2R1+R2+R3U<UR3=I3.


Mivel I<I3, ezért a 3. izzó a kikapcsolás után rögtön elhalványul, majd kialszik. Az 1. és 2. izzó felvillan, ha megfelelően választjuk ellenállásukat és teljesítményüket.
A külső feszültség visszakapcsolásakor a C1 és C2 kondenzátorok feltöltődnek, a töltő áram az 1. és 2. izzót felvillantja. A 3. izzón át rögtön megindul az I3=U/R3 áram, s így az azonnal világítani kezd.
 

Sailer Kornél (Ózd, József A. Gimn., IV. o. t.)