אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — חשמל ומגנטיות (שאלון 36371)מבחן 2019 · קיץ מועד א · שאלה 2כל שאלות המבחן ←
מעגלי זרם ישרמעגלים חשמליים

בתרשים 1 שלפניך מתואר מעגל חשמלי ובו מקור מתח שהכא"מ שלו ε=90V והתנגדותו הפנימית r=50Ω, נגד שהתנגדותו R_1=1,000Ω, נגד שהתנגדותו R_2, ושני מכשירי מדידה אידיאליים — וולטמטר ואמפרמטר. שני הנגדים עשויים מאותו תיל מוליך, והם שונים זה מזה רק באורכם. האורך של הנגד R_2 הוא 0.75 מאורכו של הנגד R_1.

ε=90V, r=50Ω (כא"מ והתנגדות פנימית של מקור המתח)

R_1=1,000Ω (נגד קבוע; מוחלף בתרמיסטור מהוראת הביניים שלפני סעיף ד ואילך)

שני הנגדים R_1,R_2 עשויים מאותו תיל מוליך ושונים זה מזה רק באורכם; אורך R_2 הוא 0.75 מאורך R_1

וולטמטר ואמפרמטר אידיאליים (עד סעיף ד; מסעיף ה הוולטמטר מוחלף בוולטמטר שאינו אידיאלי)

[תרשים 2] גרף התנגדות התרמיסטור (kΩ) כפונקציה של הטמפרטורה (°C), נקודות מדודות בקירוב: (0,2.85), (15,1.55), (30,0.85), (45,0.48), (60,0.30), (75,0.20), (90,0.13), (100,0.10)

נתון לסעיף ד: כאשר התרמיסטור מוצב במקום R_1, הוריית הוולטמטר על R_2 היא V_R2=52V

תרשים 1 — מעגל חשמלי טורי. בפינה השמאלית העליונה אמפרמטר A מסומן בעיגול, ומעליו/לידו התווית I עם חץ פונה ימינה (כיוון הזרם). מן A יוצא קו ימינה עד לנקודה, ומשם יורד קו אנכי אל נגד

תרשים 2 — גרף עם כותרת מודגשת «התנגדות התרמיסטור (kΩ)» מעל ציר ה-y. הציר האנכי מסומן 0,1,2,3,4 (עם קווי רשת עדינים בכל 0.1-0.2 יחידה בקירוב, נראים כרשת צפופה); הציר האופקי מסומן «ה

סעיף א

חשב את ההתנגדות החיצונית של המעגל.

סעיף ב

חשב את הערך שמציג האמפרמטר ואת הערך שמציג הוולטמטר.

סעיף ג

חשב את כמות המטען העוברת דרך האמפרמטר במשך דקה אחת.

סעיף ד

בתעשיית המזון צריך למדוד את הטמפרטורה של המזון. לשם כך משתמשים בתרמיסטור — רכיב חשמלי שהתנגדותו משתנה כפונקציה של הטמפרטורה. את התרמיסטור מציבים במעגל החשמלי המתואר בתרשים 1 במקום הנגד R_1. התנגדותו של התרמיסטור כפונקציה של הטמפרטורה שלו מתוארת בתרשים 2. את הטמפרטורה של התרמיסטור מחשבים על פי המתח שמציג הוולטמטר.

סעיף ד. חשב את הטמפרטורה של התרמיסטור כאשר הוריית הוולטמטר היא V_R2=52V.

תרשים 1 — מעגל חשמלי טורי. בפינה השמאלית העליונה אמפרמטר A מסומן בעיגול, ומעליו/לידו התווית I עם חץ פונה ימינה (כיוון הזרם). מן A יוצא קו ימינה עד לנקודה, ומשם יורד קו אנכי אל נגד

תרשים 2 — גרף עם כותרת מודגשת «התנגדות התרמיסטור (kΩ)» מעל ציר ה-y. הציר האנכי מסומן 0,1,2,3,4 (עם קווי רשת עדינים בכל 0.1-0.2 יחידה בקירוב, נראים כרשת צפופה); הציר האופקי מסומן «ה

סעיף ה

כעת מחזירים את התרמיסטור למקום הנגד R_1 ומחליפים את הוולטמטר בוולטמטר שאינו אידיאלי.

סעיף ה. האם הוריית האמפרמטר תגדל, תקטן או לא תשתנה? נמק את קביעתך.

שאלות ותגובות על השאלה

🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה

שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.

🎓 מרצה עונה כאן — תקבלו מענה מקצועי