אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — חשמל ומגנטיות (שאלון 36371)מבחן 2022 · קיץ מועד א · שאלה 2כל שאלות המבחן ←
מעגלי זרם ישרכא״מ ומתח הדקים

בתרשים 1 מתואר מעגל חשמלי המורכב ממסוללה שהכא"מ שלה ε והתנגדותה הפנימית r, נגד שהתנגדותו קבועה R_1=4Ω, נגד משתנה MN שנקודת המגע הנייד (הגררה) שלו היא P ותילים אידיאליים. נתון כי ההתנגדות של הנגד המשתנה ליחידת אורך היא λ=0.8 Ω/cm ואורכו הכולל ℓ=30 cm.

מקור מתח שהכא"מ שלו ε והתנגדותו הפנימית r

R_1 = 4Ω (נגד קבוע)

נגד משתנה MN, מגע נייד P, λ=0.8 Ω/cm (התנגדות ליחידת אורך), ℓ=30cm (אורך כולל)

כאשר I=1.5A, מתח ההדקים הוא V=18V; כאשר I=2.5A, מתח ההדקים הוא V=16V (נתון לפני חלק ב)

תרשים 1 — מעגל חשמלי מלבני: מקור מתח ε,r בצלע האופקית העליונה (סימון סוללה — קו עבה קצר וקו דק ארוך). מהקצה השמאלי של המקור יורד תיל אנכי אל הקצה השמאלי M של תיבת נגד משתנה מלבנית;

תרשים 2 — אותם רכיבים כמו בתרשים 1 (מקור ε,r, נגד משתנה MN עם מגע P, R_1=4Ω) מחוברים אחרת: מהקצה השמאלי של המקור יורד תיל אנכי משותף שממנו מסתעף קו אופקי אל M וקו אופקי נמוך יותר א

סעיף א

לפניכם חמישה היגדים 1–5. העתיקו למחברת הבחינה רק את ההיגדים הנכונים.

  1. הערך של מתח ההדקים תלוי בהתנגדות הפנימית של הסוללה.
  2. הערך של מתח ההדקים קטן כאשר ההתנגדות החיצונית של המעגל גדלה.
  3. ככל שעוצמת הזרם במעגל גדלה – מתח ההדקים גדל.
  4. ערך הכא"מ אינו תלוי בזרם.
  5. J/C היא יחידה המבטאת כא"מ.
סעיף ב

נתון: כאשר עוצמת הזרם במעגל היא I=1.5A, מתח ההדקים הוא V=18V. כאשר עוצמת הזרם במעגל היא I=2.5A, מתח ההדקים הוא V=16V.

סעיף ב. חשבו את כא"מ הסוללה, ε, ואת התנגדותה הפנימית, r.

סעיף ג

חשבו את המרחק של המגע הנייד P מן הקצה N של הנגד המשתנה, כאשר הזרם במעגל הוא I=1.5A.

סעיף ד

פירקו את המעגל המתואר בתרשים 1 והרכיבו מאותם הרכיבים מעגל אחר, המתואר בתרשים 2. המגע הנייד P נמצא במיקום שחישבתם בסעיף ג. ענו על סעיפים ד–ה בנוגע למעגל המתואר בתרשים 2.

סעיף ד. האם מתח ההדקים שווה ל-18V, גדול ממנו או קטן ממנו? נמקו את קביעתכם.

תרשים 1 — מעגל חשמלי מלבני: מקור מתח ε,r בצלע האופקית העליונה (סימון סוללה — קו עבה קצר וקו דק ארוך). מהקצה השמאלי של המקור יורד תיל אנכי אל הקצה השמאלי M של תיבת נגד משתנה מלבנית;

תרשים 2 — אותם רכיבים כמו בתרשים 1 (מקור ε,r, נגד משתנה MN עם מגע P, R_1=4Ω) מחוברים אחרת: מהקצה השמאלי של המקור יורד תיל אנכי משותף שממנו מסתעף קו אופקי אל M וקו אופקי נמוך יותר א

סעיף ה

(1) האם אפשר למדוד במעגל זה מתח הדקים שערכו V=ε? אם כן – הסבירו כיצד, אם לא – נמקו את קביעתכם. (2) האם אפשר למדוד במעגל זה מתח הדקים שערכו V=0? אם כן – הסבירו כיצד, אם לא – נמקו את קביעתכם.

שאלות ותגובות על השאלה

🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה

שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.

🎓 מרצה עונה כאן — תקבלו מענה מקצועי