ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ 2023-2024
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ & ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ : / 5 / 2025
ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ Π/ΘΜΙΑΣ & ΤΑΞΗ : Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ
Δ/ΘΜΙΑΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ προσανατολισμού
ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ Δ/ΘΜΙΑΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Β' ΑΘΗΝΑΣ Ονοματεπώνυμο :
ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΨΥΧΙΚΟΥ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : Ανδρούτσος Θεόδωρος
ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΜΑΪΟΥ-ΙΟΥΝΙΟΥ
ΘΕΜΑΤΑ
ΘΕΜΑ Α
Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση.
Α1. 
α) στο κέντρο Ο του κυκλικού βρόχου η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει μέτρο ανάλογο της γωνίας φ και για το ευθύγραμμο σύρμα, στο εσωτερικό του το πεδίο είναι αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης r.
β) στο κέντρο Ο του κυκλικού βρόχου η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι κάθετη στο επίπεδο της σελίδας με φορά προς την σελίδα και για το ευθύγραμμο σύρμα, στο εξωτερικό του το πεδίο είναι ανάλογο της απόστασης r.
γ) στο εσωτερικό του ευθυγράμμου σύρματος η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει μέτρο αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης r και στο εξωτερικό του το πεδίο είναι ανάλογο της απόστασης r.
δ) στο κέντρο Ο του κυκλικού βρόχου η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει μέτρο ανάλογο της γωνίας φ και για το ευθύγραμμο σύρμα, στο εσωτερικό το πεδίο είναι ανάλογο της απόστασης r.
μονάδες 5
Α.2. Στο φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας
α) οι ακτίνες Χ έχουν μεγαλύτερο μήκος κύματος από τα ραδιοκύματα και μεγαλύτερη συχνότητα από το υπέρυθρο
β) το ερυθρό φως έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος από το πράσινο φως και μεγαλύτερη συχνότητα από τις ακτίνες Χ
γ) τα μικροκύματα έχουν μικρότερο μήκος κύματος από τα ραδιοκύματα και μικρότερη συχνότητα από το υπεριώδες
δ) το πορτοκαλί φως έχει μικρότερο μήκος κύματος από τις ακτίνες Χ και μεγαλύτερη συχνότητα από το υπεριώδες.
Επιλέξτε την σωστή απάντηση. μονάδες 5
Α.3. Δίσκος περιστρέφεται γύρω από ακλόνητο άξονα που διέρχεται από το κέντρο του και είναι κάθετος στο επίπεδό του. Η γωνιακή του ταχύτητα μεταβάλλεται με τον χρόνο σύμφωνα με την σχέση: ω=10t-20, t>0. Η κίνηση του δίσκου είναι:
α) επιταχυνόμενη β) επιβραδυνόμενη γ) σταθερή δ) τίποτα από αυτά.
Επιλέξτε την σωστή απάντηση. μονάδες 5
Α.4. Στο σχήμα ο δρομέας της μεταβλητής αντίστασης μετακινείται από το άκρο Α προς στο άκρο Γ.
α) Η ροή των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου στο πηνίο 1 αυξάνεται.
β) Το πηνίο 2 διαρρέεται από επαγωγικό ρεύμα όπως έχει σημειωθεί στο σχήμα.
γ) Η ένταση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται στο πηνίο 1 έχει αντίθετη κατεύθυνση.
δ) Τίποτα από τα παραπάνω.
Επιλέξτε την σωστή απάντηση. μονάδες 5
Α.5. μονάδες 5
Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα την λέξη Σωστό, για την σωστή πρόταση, και την λέξη Λάθος, για την λανθασμένη.
α. Μεταλλική σφαίρα αμελητέας ακτίνας φέρει ηλεκτρικό φορτίο - 17∙10-19 C.
β. Ένα (1) Henry ισούται με 1 J/A2
γ. Σε χαμηλές θερμοκρασίες το μέλαν σώμα εκπέμπει στο υπέρυθρο.
δ. Hλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω από συνεχώς ακίνητο πρωτόνιο με σταθερή συχνότητα περιστροφής f σε ακτίνα r. Το διάνυσμα της στροφορμής L του ηλεκτρονίου και το διάνυσμα της έντασης Β του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί, είναι ομόρροπα.
ε. Στα άκρα αντίστασης 5 Ω εφαρμόζεται εναλλασσόμενη τάση. Η ισχύς που καταναλώνεται στην αντίσταση φαίνεται στο διάγραμμα P(t). H εξίσωση του ρεύματος που διαρρέει την αντίσταση συναρτήσει του χρόνου είναι : i(t) = 2∙ημ(10πt).
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ΘΕΜΑ Β
30308 2.1. Ο νόμος των Biot – Savart υπολογίζει το μέτρο 𝛥𝛣 της έντασης του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί
ένα πολύ μικρό τμήμα αγωγού, μήκους Δ𝑙, που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης 𝛪 σε κάποιο σημείο Σ που απέχει απόσταση 𝑟: 𝛥𝛣 =𝜇0/4𝜋 𝛪 ∙ 𝛥𝑙 /𝑟2 ∙ 𝜂𝜇𝜃 Άρα το μέτρο 𝛥𝛣 της έντασης του μαγνητικού πεδίου
(α) είναι διαφορετικό σε σημεία που ισαπέχουν από το τμήμα Δ𝑙.
(β) είναι ανάλογο της γωνίας που σχηματίζουν τo τμήμα μήκους Δ𝑙 και η απόσταση 𝑟.
(γ) είναι αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης 𝑟.
2.1.Α.Να επιλέξετε την ορθή πρόταση.
Μονάδες 4
2.1.B.Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 8
2.2. Τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιούνται, ιδιαίτερα σε στρατιωτικές εφαρμογές, κάμερες υπερύθρων
για τον εντοπισμό εχθρικών στρατευμάτων σε συνθήκες απόλυτου σκότους. Η λειτουργία τους βασίζεται
στην υπόθεση ότι το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει θερμική ακτινοβολία όπως ένα μέλαν σώμα, το οποίο, σε
θερμοκρασία γύρω στους 1000°𝐾, εκπέμπει ακτινοβολία κυρίως στην υπέρυθρη περιοχή και παρουσιάζει
αιχμή για μήκη κύματος πέριξ των 2900𝑛𝑚. Η φυσιολογική θερμοκρασία του ανθρώπου είναι 37ο C ενώ
κυμαίνεται από 35οC έως 40οC. Αν θέλουμε να έχουμε εντοπισμό ομάδας ανθρώπων κατά βέλτιστο τρόπο,
σε ποια περιοχή μηκών κύματος πρέπει να ρυθμίσουμε την συσκευή μας:
(α) 1520-1640 nm , (β) 9260-9420 nm , (γ) 21220-21480 nm
2.2.Α. Να επιλέξετε την ορθή απάντηση.
Μονάδες 4
2.2.B. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ΘΕΜΑ Γ
Απλός εναλλακτήρας δημιουργεί εναλλασσόμενη τάση με την περιστροφή αγώγιμου ορθογώνιου πλαισίου διαστάσεων 10 𝑐𝑚 × 20 𝑐𝑚 και 1000 σπειρών, με συχνότητα περιστροφής 50 𝐻𝑧, μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης 4,5 × 10−3 𝛵. Η συνολική αντίσταση του εναλλακτήρα είναι 𝑟 = 5 𝛺.
Γ1. Να υπολογίσετε την ενεργό τιμή της επαγόμενης ΗΕΔ. Να λάβετε υπόψη πως 0,45 ≅√2/𝜋. Μονάδες 10
Δύο λαμπτήρες πυρακτώσεως οι οποίοι έχουν χαρακτηριστικά κανονικής λειτουργίας 40 𝑊, 20 𝑉, συνδέονται παράλληλα στα άκρα του εναλλακτήρα.
Γ2. Να ελέγξετε αν οι λαμπτήρες λειτουργούν κανονικά. Μονάδες 8
Θεωρώντας πως οι λαμπτήρες συμπεριφέρονται ως ωμικοί αντιστάτες:
Γ3. να υπολογίσετε τον μέσο ρυθμό παροχής ενέργειας από τον εναλλακτήρα στο κύκλωμα (αγνοώντας τριβές κατά την περιστροφή του πλαισίου). Μονάδες 7
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ΘΕΜΑ Δ
34119 Σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα συνεχούς ρεύματος, μια θερμική συσκευή 𝛴 και ένα ιδανικό πηνίο με συντελεστή αυτεπαγωγής 𝐿, έχουν συνδεθεί κατά σειρά και τα άκρα του συστήματος αυτού, συνδέονται μέσω διακόπτη 𝛿, στους πόλους ηλεκτρικής πηγής
σταθερής πολικότητας, η οποία έχει ηλεκτρεγερτική δύναμη 𝐸 = 12 V και εσωτερική αντίσταση 𝑟 = 1 Ω. Ο διακόπτης 𝛿 είναι διπλής
επαφής και αρχικά το κινητό άκρο του βρίσκεται σε επαφή με το σημείο 𝛣, με αποτέλεσμα να δημιουργείται κλειστό κύκλωμα για την πηγή, τη συσκευή και το πηνίο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Είναι όμως δυνατόν, το κινητό άκρο του διακόπτη δ να μετακινηθεί στην επαφή 𝛢, με αποτέλεσμα η ηλεκτρική πηγή να βρεθεί εκτός κυκλώματος και να δημιουργείται τότε κλειστό κύκλωμα για
τη συσκευή Σ, το πηνίο και έναν αντιστάτη αντίστασης 𝑅1 = 15 Ω. Τα χαρακτηριστικά κανονικής λειτουργίας της θερμικής συσκευής 𝛴 είναι 10 V, 20 W και το πηνίο έχει 𝑁 = 10.000 σπείρες, μήκος 𝑙 = 16∙𝜋 cm και εμβαδό σπειρών 𝐴 = 20 cm2. Στο εσωτερικό του πηνίου υπάρχει αέρας και δίνεται η μαγνητική διαπερατότητα του αέρα 𝜇 = 1 και του κενού 𝜇0 = 4∙𝜋∙10−7 N/A2.
4.1. Να υπολογίσετε το συντελεστή αυτεπαγωγής 𝐿 του πηνίου. Μονάδες 6
4.2. Να ελέγξετε αν η συσκευή 𝛴 λειτουργεί κανονικά στο αρχικό κύκλωμα. Μονάδες 6
Κάποια χρονική στιγμή μεταφέρεται ακαριαία το ελεύθερο άκρο του διακόπτη 𝛿, από την επαφή 𝛣 στην 𝛢, χωρίς να παρατηρηθεί σπινθήρας. Στο νέο κύκλωμα, η ένταση του ρεύματος τελικά μηδενίζεται αλλά αυτό δεν συμβαίνει ακαριαία, εξαιτίας του φαινομένου της αυτεπαγωγής στο πηνίο.
4.3. Να υπολογίσετε το ρυθμό μεταβολής της έντασης του ρεύματος στο κύκλωμα, μια χρονική στιγμή μετά την μεταφορά του διακόπτη στην επαφή Α, κατά την οποία η ένταση ρεύματος, είναι 𝑖 = 1 A. Μονάδες 6
4.4. Να υπολογίσετε την ηλεκτρική ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμότητα στη συσκευή 𝛴, από τη στιγμή που μεταφέραμε το διακόπτη στην επαφή 𝛢, μέχρι να μηδενιστεί η ένταση ρεύματος στο κύκλωμα. Μονάδες 7
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Απαντήστε σε όλα τα θέματα, 25 μονάδες το κάθε ένα. ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ
Ο ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ Ο ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ
Καΐρης Αλέξανδρος Ανδρούτσος Θεόδωρος
Α.1. (δ) Α.2. (γ) Α.3. (δ) αρχικά επιβραδύνεται μέχρι t=2s και μετά επιταχύνεται
Α5. (α) Λ Ν = 17∙10-19 C / 1,6∙10-19 C = 10,625 ηλεκτρόνια ΟΧΙ ΑΚΕΡΑΙΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ,
(β) Σ, Ε = -L di/dt => 1 V = 1 H 1 A/s => 1 H = 1 V s / A = 1 (J/C) s / (C/s) = 1 J s2 / C2 => 1 H = 1 J/A2
L = μ μ0 Ν2 Α / l => 1 H = N/A2 m2 / m = N m / A2 = J / A2
(γ) Σ , (δ) Λ (ε) Λ i(t) = 2∙ημ(5πt)
35990 ΘΕΜΑ Γ
Vo = 2π f A B N = 2π 50 0,02 4,5 10-3 103 = 9π V
Vεν = 9π / √2 = 9 / 0,45 = 20 V
Rλ = 400 V2 / 40 W = 10 Ω iλ = 40W / 20V = 2A Rολ = 5 Ω + 5 Ω = 10 Ω
20 V = iεν 10 Ω => iεν = 2 Α Ιλ1 = Ιλ2 = 1 Α < 2A άρα οι λαμπτήρες υπολειτουργούν
Ρ = iεν Vεν = 2 Α 20 V = 40 W 10 W καταναλώνει ο κάθε λαμπτήρας
Pr = iεν2 r = 22 5 = 20 W Pλ1 = Ιλ12 Rλ = 12 10 = 10 W Pλ2 = Ιλ22 Rλ = 12 10 = 10 W
