נתנו לקבוצה של תלמידים כמה רכיבים חשמליים: נורה L_1 שעליה מצוין 18V ו-27W, אמפרמטר אידיאלי A, נגד משתנה MN, מקור מתח א' שהכא"מ שלו ε_1=30V והתנגדותו הפנימית r_1=2Ω, מקור מתח ב' שהכא"מ שלו ε_2=32V והתנגדותו הפנימית r_2=10Ω, ותילים מוליכים אידיאליים.
נתנו לקבוצה של תלמידים כמה רכיבים חשמליים: נורה L_1 שעליה מצוין 18V ו-27W, אמפרמטר אידיאלי A, נגד משתנה MN, מקור מתח א' שהכא"מ שלו ε_1=30V והתנגדותו הפנימית r_1=2Ω, מקור מתח ב' שהכא"מ שלו ε_2=32V והתנגדותו הפנימית r_2=10Ω, ותילים מוליכים אידיאליים.
הטילו על התלמידים מטלה לבנות את המעגל החשמלי המוצג בתרשים 1 שלפניך, ולהזיז את הגררה של הנגד המשתנה לנקודה שבה הנורה תאיר באורה המלא, בהתאם למצוין עליה. לא אמרו לתלמידים באיזה משני מקורות המתח עליהם לבחור — בחירה זו הייתה חלק מן המטלה.
L_1: נורה שעליה מצוין 18V, 27W
אמפרמטר אידיאלי A, תילים מוליכים אידיאליים
מקור מתח א': ε_1=30V, r_1=2Ω
מקור מתח ב': ε_2=32V, r_2=10Ω
כל הנורות הנוספות L_2...L_n זהות לנורה L_1 (נתון לסעיפים ד-ה)
חשב את הוריית האמפרמטר במצב שבו הנורה מאירה באורה המלא.
התלמידים הרכיבו את המעגל עם מקור המתח א' (ε_1,r_1).
סעיף ב. הוכח כי אי אפשר לבצע את המטלה עם מקור המתח ב' (ε_2,r_2).
חשב את ההתנגדות של הנגד המשתנה במצב שבו הנורה מאירה באורה המלא.
בלי לשנות את מיקום הגררה של הנגד המשתנה, התלמידים חיברו במקביל לנורה L_1 עוד כמה נורות (ראה תרשים 2). נתון כי כל הנורות זהות לנורה L_1.
סעיף ד. קבע לאיזה כיוון (לעבר N או לעבר M) יש להזיז את הגררה כך שכל הנורות יאירו באורן המלא. נמק את קביעתך במילים.
חשב את המספר המרבי, n, של נורות שאפשר לחבר במקביל לנורה L_1 כך שכולן יאירו באורן המלא.
בסעיף ו שלפניך מוגדר ההספק המנוצל — ההספק הכולל שכל הנורות צורכות.
סעיף ו. במצב שבו כל הנורות מאירות באורן המלא, קבע אם הנצילות של המעגל המתואר בתרשים 2 גדולה מנצילות המעגל כאשר פועלת בו נורה יחידה, קטנה ממנה או שווה לה. נמק את קביעתך.
שאלות ותגובות על השאלה
🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה
שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.