Syventävät tehtävät (S*)

Syventävät tehtävät

1. Mitä kytkimiä käyttäen alla olevan virtapiirin

a) molemmat lamput palavat
b) vain oikean puoleinen lamppu palaa
c) kumpikaan lamppu ei pala?
d) Mitä tapahtuu, jos kaikki kytkimet ovat kiinni?

2. Merkintä [[$Ah$]] tarkoittaa ampeerituntia, joka kertoo esimerkiksi puhelimen akun varauksen. Yhden ampeeritunnin varaus saavutetaan, kun yhden ampeerin virta tuo energiaa yhden tunnin ajan.

Kun puhelimen akku on täynnä, niin sen varaus on [[$6000 \ mAh$]]. Puhelimen laturi lataa akkua [[$1,5 \ A$]]:n virralla. Kuinka kauan kestää, että tyhjä akku latautuu täyteen?

3. Jos johtimen läpi kulkee tasainen sähkövirta, niin virta [[$I$]] voidaan laskea johtimen läpi kulkevan varauksen suuruuden [[$Q$]] (coulombia) ja varauksen kulkuun kuluneen ajan [[$t$]] (sekuntia) avulla kaavalla [[$$I \ = \ \frac{Q}{t}.$$]]
Esimerkiksi jos johtimessa on yhden ampeerin sähkövirta, niin tällöin johtimen poikkileikkauksen läpi kulkee yhden coulombin varaus joka sekunti. Toisin sanoen [[$$1 \ A = \ \frac{1 \ C}{1 \ s} \ = \ 1 \ \frac{C}{s}.$$]]
Eräässä läpimitaltaan [[$2mm$]] olevassa kuparijohtimessa kulki [[$1,2\cdot 10^{19}$]] elektronia yhdessä sekunnissa johtimen poikkileikkauksen läpi tietyllä jännitteellä. Yhden elektronin varaus on noin [[$1,6 \cdot 10^{-19} \ C$]]. Kuinka suuri virta johtimessa oli?