حل تمرین های فصل 3(الکتریسیته جاری )

  فعاليت ها :

2-1 : بار ذخيره شده در باتري هاي اتومبيل را معمولاً با آمپر ساعت مشخص مي كنند. منظور از اين اصطلاح پيشينه ي بار الكتريكي است كه در باتري ذخيره مي شود. اگر بار الكتريكي باتري يك اتومبيل 60 آمپر ساعت باشد و در مدت 10 ساعت از آن جريان بگيريم. شدت جريان متوسط را برآورد كنيد.

I= q/t=60/10 = 6A

  2-3 – آزمايشي طراحي كنيد كه با آن بتوان درستي رابطه u=RI2t را تحقيق كرد.

يك سيم مقاومت دار را درون مقدار معيني آب قرار مي دهيم اگر اين مقاومت را به باتري و رئوستا وصل مي كنيم و آزمايشهاي زيررا انجام مي دهيم.
1. زمان عبورجريان را دو برابر مي كنيم ملاحظه مي شود گرماي حاصل از آن دو برابر مي شود.

2. اگر رئوستا شدت جريان در مدار را دو برابر كنيم ملاحظه مي شود گرماي توليد شده 4 برابر مي شود. 3. اگر مقاومت سيم را دو برابر كنيم باز گرماي حاصل دو برابر مي شود.

  2-6 وقتي باتري اتومبيل فرسوده مي شود، مقاومت دروني آن افزايش مي يابد، چرا اين باتري نمي تواند اتومبيل را روشن كند.

با توجه به فرمول E-V=rI => E-RI-rI => I=E/R+r با افزايش r شدت جريان كاهش مي يابد و در نتيجه اتومبيل روشن نمي شود.  

تمرين هاي فصل دوم :
1 – شارش در هر مقطع با رسانا را هنگام اعمال ميدان الكتريكي در دو سر رسانا و موقع عدم حضور ميدان مقايسه كنيد. تغيير دما در هر يك از اين وضعيت ها چه اثري بر آهنگ شارش بار دارد؟

در غياب ميدان بار خالص عبوري از يك قطع جسم صفرولي در حضور ميدان بار خالص عبوري صفر نيست. تغيير دما در حالت اول و دوم حركت بارها را كندتر مي كند بار در حالت اول صفرولي در حالت دوم بار خالص عبوري كمتر خواهد شد.

2 – مناسب ترين ولت سنج براي اندازه گيري اختلاف پتانسيل در يك مدار چه ويژگي بايد داشته باشد؟ اگر ولت سنج مناسب نباشد، آن چه اندازه گيري مي شود با اندازه واقعي چه تفاوتي دارد؟

در ولت سنج مناسب مقاومت دروني خيلي بيشتر و جريان عبوري از داخل آن حدوداً صفر است و در آمپرسنج مقاومت دروني صفر و جريان عبوري حداكثر مي رسد به طوري كه بودن يا نبودن ولت سنج و آمپرسنج در مدار تأثيري ندارد و اگر ايده آل نباشند ولت و جريان كمتري را نشان مي دهند.

  3 – شكل 2 – 38 نمودار I-v را براي دو نوع رسانا نشان مي دهد. مقاومت كداميك بيشتر است؟

با توجه به اينكه tge=1/R است. پس RA>RB خواهد بود.  

  4 – نمودار تغييرات ولتاژ دو سر مولد را بر حسب شدت جرياني كه از آن مي گذرد به طور كيفي رسم كنيد.

VA- E+rI = vB

VA-  VB =  E- rI

5 – در شكل (2 – 39) تعدادي لامپ مشابه به طور موازي به هم متصل شده اند و هر لامپ با كليد همراه است. بررسي كنيد با بستن كليدها يكي پس از ديگري، اعدادي كه آمپرسنج و ولت سنج نشان مي دهند، چه تغييري مي كند؟

چون با بستن كليد در مدار مقاومت كاهش مي يابد .…,R T < R1,R2 و با توجه به فرمول I=E/RT+rافزايش مي يابد و آمپرسنج عدد بيشتري را نشان مي دهد و در فرمول V=E-Ri با افزايش vI كاهش مي يابد و ولت سنج عدد كمتري نشان مي دهد. اگر r=0 باشد با بستن كليد I‌ افزايش و v ثابت مي ماند.  

  6 - در مقاومت مساوي R را يك بار به طور متوالي و بار ديگر به طور موازي به يكديگر مي بنديم و آنها را هر بار به ولتاژ v وصل مي كنيم. نسبت توان مصرف شده در حالت موازي به توان مصرف شده در حالت متوالي چقدر است؟

RT = R*R/R+R = R /2 موازي
P = V2/ RT = V2 / (R /2) = 2 V2 / R موازي  ، RT = R+R = 2R متوالي

متوالي   P = V2/ RT = V2 / 2R =>    متوالي  , موازي 

 (P2 / P1 )= (2V2 / R )/ (V 2/ 2R ) = 4

 برای دیدن بقیه تمرینها بر روی ادامه مطلب کلیک کنید

مقاومت

6

الف – نيروي محركه ي

, VA - V B