במהלך ניסוי הרכיבה תלמידה מעגל חשמלי טורי מן הרכיבים האלה:
במהלך ניסוי הרכיבה תלמידה מעגל חשמלי טורי מן הרכיבים האלה:
סוללה, מפסק, נגד R, קבל C, תילי חיבור ומכשירי מדידה — מד זרם (אמפרמטר) ושלושה מדי מתח (וולטמטרים), המודדים את המתח בין הדקי הסוללה, V_1, המתח על הנגד, V_2, והמתח על הקבל, V_3 . הקבל C הוא קבל לוחות שבין לוחותיו לא הוכנס חומר דיאלקטרי (ε_r=1) . נתון כי הסוללה, תילי החיבור ומכשירי המדידה אידאליים.
ε_r = 1 (הקבל בשלב א ללא חומר דיאלקטרי)
C = 20μF (נתון לפני סעיף ג)
ε_r = 3 (החומר הדיאלקטרי המוכנס בשלב ג)
סרטט במחברתך את המעגל החשמלי המתואר.
רשום משוואה המקשרת בין שלושת ערכי המתח הנמדדים V_1 , V_2 ו-V_3 .
שלב א של הניסוי: ברגע t=0 , כאשר הקבל לא היה טעון, התלמידה סגרה את המפסק. הגרף שלפניך מתאר את עוצמת הזרם במעגל כפונקציה של הזמן מרגע t=0 . נתון: C=20μF . הסתמך על הגרף וחשב את:
סעיף ג. (1) התנגדות הנגד R . (2) המתח על הנגד (V_2) ברגע t=0 .
שלב ב של הניסוי: כעבור זמן רב מאוד פתחה התלמידה את המפסק, והגדילה פי 2 את המרחק בין הלוחות.
סעיף ד. חשב את המתח על הקבל (V_3) לאחר השינוי.
קבע אם לאחר השינוי עוצמת השדה החשמלי בין לוחות הקבל גדלה, קטנה או לא השתנתה. הסבר את קביעתך.
שלב ג של הניסוי: התלמידה החזירה את הקבל למצב ההתחלתי כפי שהיה ברגע t=0 בשלב א. היא מילאה את כל הנפח שבין הלוחות בחומר שהמקדם הדיאלקטרי שלו ε_r=3 , סגרה את המפסק וחיכתה זמן רב. בתרשים 2 שלפניך מוצגים ארבעה גרפים המתארים עוצמת זרם כפונקציה של זמן. הקו הרציף מתאר את הזרם במעגל לפני הוספת החומר הדיאלקטרי (כמתואר בתרשים 1) ואילו הקו המקווקו מתאר את הזרם במעגל לאחר הוספת החומר הדיאלקטרי.
סעיף ו. קבע איזה מבין ארבעת הגרפים 1-4 מתאר נכונה את הזרם כפונקציה של הזמן בשני המצבים. נמק את קביעתך.
שאלות ותגובות על השאלה
🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה
שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.