אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — חשמל ומגנטיות (שאלון 36371)מבחן 2022 · קיץ מועד א · שאלה 6כל שאלות המבחן ←
השראה אלקטרומגנטיתכא״מ מושרה, חוק פארדיי וחוק לנץ

נתון תיל מוליך KLM שצורתו משולש ישר זווית ושווה שוקיים, כמתואר בתרשים 1. התיל נמצא בתוך שדה מגנטי אחיד השורר באזור מלבני EFGH. עוצמתו של השדה המגנטי משתנה עם הזמן, וכיוונו מאונך למישור המשולש KLM. נתון: התנגדות התיל היא R=1.2Ω. שטח המשולש שנוצר על ידי התיל הוא S_KLM=100cm².

תיל מוליך KLM בצורת משולש ישר-זווית ושווה שוקיים, בתוך אזור מלבני EFGH שבו שדה מגנטי אחיד המשתנה עם הזמן ומאונך למישור המשולש

R = 1.2Ω (התנגדות התיל)

S_KLM = 100 cm² (שטח המשולש)

הגרף שבתרשים 2 מתאר את השדה המגנטי כפונקצייה של הזמן

0<t<5ms: זורם בתיל זרם חשמלי מושרה שכיוונו מ-L ל-M (נתון לפני חלק א)

תרשים 1: מלבן מקווקוו גדול עם הפינות מתויגות E (עליון-שמאל), F (עליון-ימין), H (תחתון-שמאל), G (תחתון-ימין), התוחם את אזור השדה המגנטי EFGH. בתוך המלבן, בערך במרכזו, משולש ישר-זווי

תרשים 2: גרף בכותרת "השדה המגנטי כפונקציה של הזמן": ציר אנכי B(T) בטווח -0.6 עד 0.6 (סימון כל 0.2, קווי-רשת מקווקווים ביניים כל 0.1), ציר אופקי t(ms) בטווח 0–35 (סימון כל 5). הגרף:

תרשים בכותרת "תרשים ב" (תחת הכותרת המשותפת "תרשים 3"): קו מתאר סגור בצורה לא-סדירה (עם בליטות ושקעים, כמו כתם) המקיף מעגל מקווקוו במרכזו. בתוך המעגל המקווקוו תשעה סימוני X מסודרים

תרשים בכותרת "תרשים א" (תחת הכותרת המשותפת "תרשים 3"): ריבוע מתוחם בקו רציף (מסגרת ישרה) המקיף אותו מעגל מקווקוו במרכזו, עם אותם תשעה סימוני X בשלוש שורות של שלוש בתוך המעגל, ואותה

סעיף א

נתון כי בפרק הזמן 0<t<5ms, זורם בתיל זרם חשמלי מושרה שכיוונו מ-L ל-M.

סעיף א. מהו הכיוון של השדה המגנטי המושרה בתוך המשולש בפרק זמן זה – לתוך מישור הדף או החוצה ממנו?

סעיף ב

מהו הכיוון של השדה המגנטי האחיד בפרק זמן אחד זה? נמקו את קביעתכם.

סעיף ג

חשבו את הזרם המושרה בתיל, בכל אחד משלושת פרקי הזמן המוגדרים בתת-סעיפים (1)–(3) שלפניכם. הכיוון החיובי של הזרם מוגדר מ-L ל-M. (1) פרק הזמן 0<t<5ms (2) פרק הזמן 5ms<t<15ms (3) פרק הזמן 15ms<t<30ms

סעיף ד

חשבו את ההספק החשמלי בתיל ברגע t=20ms.

סעיף ה

במקרה אחר, באותה מערכת, השדה המגנטי אחיד וקבוע בזמן, וכיוונו יוצא ממישור המשולש ומאונך לו. התיל נע ימינה במהירות קבועה, ויוצא מתוך האזור שבו פועל השדה המגנטי.

סעיף ה. התייחסו לפרק הזמן מרגע שבו התיל מתחיל לצאת מן השדה ועד ליציאת כולו מן השדה, וקבעו אם עוצמת הזרם המושרה בפרק זמן זה היא קבועה או משתנה. נמקו את קביעתכם.

סעיף ו

במערכת אחרת נתון אזור מעגלי ובו שדה מגנטי אחיד המשתנה כפונקצייה של הזמן. פעם אחת מקיפים את השדה בתיל מוליך בצורת ריבוע המוצב כמתואר (תרשים א3) ופעם אחרת – בתיל מוליך המוצב בצורה ששטחה גדול יותר משטח הריבוע (תרשים ב3). לפניכם טענה: הכא"מ המושרה בתיל המתואר בתרשים 3ב גדול יותר מהכא"מ המושרה בתיל המתואר בתרשים 3א, כי השטח התחום על ידו גדול יותר.

סעיף ו. קבעו אם הטענה נכונה או שגויה. 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