حلول تمارين الكتاب المدرسي حول الظواهر الكهربائية
حلول تمارين الكتاب المدرسي حول الظواهر الكهربائية
ملاحظة: توجد تمارين الكتاب المدرسي حول الظواهر الكهربائية بصيغة الـ PDF في نهاية المقال.
حل التمرين 1 صفحة 160:
سعة المكثفة الأولى:
التوتر بين طرفي المكثفة الثانية:
حل التمرين 2 صفحة 160:
1- شحنة المكثفة الأولى:
عند ربط المكثفتين على التفرع تتوزع الشحنة عليهما حسب سعة كل واحدة.
السعة المكافئة لهما هي:
2- التوتر بين طرفي كل مكثفة يساوي التوتر بين طرفي المكثفة المكافئة أي:
حل التمرين 3 صفحة 162:
1 ـ العلاقات بين و :
لدينا الشحنة المخزنة على لبوسي المكثفة في اللحظة :
ولدينا العلاقة بين التوتر والشحنة:
من العلاقتين (1) و(2) نستنتج العلاقة المطلوبة:
2 ـ رسم البيان u=f(t) واستنتاج سعة المكثفة:
حل التمرين 10 صفحة 161:
1 ـ رسم الدارة الكهربائية:
حسب قانون جمع التوترات (قانون كيرشوف)
حسب قانون أوم
بالتعويض في المعادلة الأولى
نستنتج التيار الكهربائي i بدلالة u
2 ـ إتمام الجدول:
بالاعتماد على البيان نجد: E = 4 V
لدينا:
عند نجد:
عند نجد:
وبنفس الطريقة نجد:
|
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
0 |
t(s) |
|
0,00 |
0,06 |
0,12 |
0,31 |
0,75 |
2,00 |
i×10-4A |
3 ـ تعيين قيمة ثابت الزمن τ لثنائي القطب (RC):
من البيان نجد: τ = 5 s
4 ـ ايجاد قيمة C:
لدينا:
وبالتعويض نجد:
5 ـ رسم البيان i = f(t):
6 ـ كيفية تطور شدة التيار:
نلاحظ أن شدة التيار خلال عملية شحن المكثفة تتناقص من قيمة أعظمية حتى تنعدم.
حل التمرين 13 صفحة 161:
1 ـ كتابة المعادلة التفاضلية للدارة بدلالة q(t):
لدينا:
بالتعويض:
ولدينا:
بالتعويض مجددًا:
نرتب المعادلة:
وبما أن:
فإن المعادلة تصبح:
2 ـ الاثبات بأن q(t) = Q0e-t/τ يمثل حل للمعادلة التفاضلية
(I):
لدينا:
ولدينا:
نحسب المشتقة:
بالتعويض في المعادلة (I):
وبالتالي:
وهذا يثبت أن الحل يحقق المعادلة التفاضلية (I).
3 ـ البرهان على أن المماس للبيان عند يقطع محور الأزمنة عند :
معادلة المماس من الشكل:
حيث:
ومنه:
وكذلك:
ومنه معادلة المماس عند هي:
من أجل نجد:
ومنه:
4 ـ تعيين ثابت الزمن بيانيا:
من البيان نجد: τ = 20 ms
5 ـ حساب سعة المكثفة:
لدينا:
ومنه:
ومنه:
ومنه: C = 0,2 µF
6 ـ حساب شحنة المكثفة:
أ ـ عند t = 0:
Q0 = 0,2×10-6×5 = 10-6
F = 1µF
ب ـ عند t = 5τ:
q(5τ) = Q0e-5 = 10-6×6,7×10-3
= 6,7nC
7 ـ حساب شدة التيار:
لدينا:
حيث:
ومنه:
أ ـ عند t = 0 نجد: i = - 50 µA
ب ـ عند t = 5τ نجد: i = - 0,33 µA
تمارين الكتاب المدرسي حول الظواهر الكهربائية بصيغة الـ PDF





تعليقات
إرسال تعليق