Στο κύκλωμα του σχήματος έχουμε συνδέσει δύο ροοστάτες Ρ1, Ρ2 και δύο όμοιες λάμπες πυρακτώσεως Λ1, Λ2. Η πηγή έχει στους πόλους της τάση V = 12V, ενώ η μέγιστη αντίσταση που μπορεί να παρεμβάλλει στο κύκλωμα κάθε ροοστάτης είναι R = 100Ω. Όταν και οι δυο δρομείς δ1 και δ2 βρίσκονται στο αριστερό άκρο του κάθε ροοστάτη, το ιδανικό αμπερόμετρο Α δείχνει 500mA.
α) Να υπολογίσετε την αντίσταση του κάθε λαμπτήρα, υποθέτοντας ότι υπακούει στο νόμο του Ohm.
β) Αν L το μήκος του αντιστάτη κάθε ροοστάτη, μετακινούμε τους δρομείς δ1 και δ2 σε αποστάσεις L/2 και L/4 από το αριστερό άκρο. Ποια θα είναι τώρα η ένδειξη του αμπερομέτρου Α και οι εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν τους λαμπτήρες;
γ) Η θέση του δρομέα δ1 επηρεάζει τη φωτοβολία του λαμπτήρα Λ2; Δικαιολογείστε την σκέψη σας.
δ) Μπορούμε να παρατηρήσουμε, πραγματοποιώντας το πείραμα, ότι καθώς κινούμε το δρομέα, από κάποια τιμή της ένδειξης του αμπερομέτρου και κάτω, μη μηδενική, οι λάμπες δε φωτοβολούν. Γιατί νομίζετε ότι συμβαίνει αυτό;
Το 1884 ο Θωμάς Έντισον (Thomas Edison), χρησιμοποιούσε γεννήτριες συνεχούς τάσης για να τροφοδοτήσει με ηλεκτρικό ρεύμα τις γειτονιές της Νέας Υόρκης. Από μία γεννήτρια το ρεύμα έφτανε στα σπίτια με χάλκινα καλώδια συνολικού μήκους l1 = 800m. Σε αυτό συνδέονταν παράλληλα N = 5000 λάμπες, που κάθε μία χρειαζόταν V = 110V για να λειτουργεί κανονικά, ενώ κατανάλωνε ισχύ P = 60,5W. Στο σχήμα έχουν συνδεθεί μόνο δύο λάμπες. Η ειδική αντίσταση του χαλκού είναι ρ = 0,018μΩ∙m και το εμβαδόν διατομής των αγωγών ήταν S = 100mm2. Λόγω αυξημένης ζήτησης, ο Έντισον αποφάσισε να επεκτείνει το δίκτυο. Έτσι στην ίδια γεννήτρια συνδέθηκαν καλώδια διπλάσιου μήκους που πήγαινε το ηλεκτρικό ρεύμα σε 2Ν λάμπες.
