אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — חשמל ומגנטיות (שאלון 36371)מבחן 2023 · קיץ מועד א · שאלה 2כל שאלות המבחן ←
מעגלי זרם ישרכא״מ ומתח הדקים

תלמידים הרכיבו מעגל חשמלי מהרכיבים האלה: מקור מתח לא אידיאלי שהכא"מ שלו ε והתנגדותו הפנימית r, נגד R שהתנגדותו קבועה, נגד R_MK שהתנגדותו משתנה ונקודת המגע הנייד שלו היא P, מכשירי מדידה אידיאליים – מד־מתח V_1, מד־מתח V_2, ומד־זרם A ותילים אידיאליים (ראו תרשים 1).

במהלך ניסוי שינו התלמידים את המיקום של המגע הנייד P ורשמו בכל פעם את הוריית הזרם במד־זרם ואת הוריית המתח של כל מד־מתח. על פי התוצאות הם סרטטו את גרף א וגרף ב באותה מערכת צירים, כמתואר בתרשים 2 שלפניכם.

מקור מתח לא אידיאלי: כא"מ ε, התנגדות פנימית r

נגד R בעל התנגדות קבועה

נגד משתנה R_MK, מגע נייד P

מכשירים אידיאליים: V_1, V_2, A

גרף א וגרף ב (תרשים 2): V(V) כפונקציה של I(A); גרף א יורד מ-(0.5,22) עד (2.0,16); גרף ב עולה מ-(0.5,4) עד (2.0,16)

תרשים מעגל חשמלי ("תרשים 1", כותרת מודפסת מתחת לתרשים). בשורה העליונה: מד־מתח V_1 מחובר במקביל למקור המתח (סמל סוללה מתויג ε,r), ומימין לו מד־זרם A בטור על קו החזרה. משמאל, יורד קו

גרף ("תרשים 2") עם צירים V(V) (אנכי, 0 עד 25) ו-I(A) (אופקי, 0 עד 2.0). שני קווים ישרים דרך נקודות מדודות (סימני +): «גרף א» יורד מ-(0.5, 22) דרך (1.0, 20), (1.5, 18) עד (2.0, 16);

תרשים מעגל חשמלי ("תרשים 3") — זהה למבנה תרשים 1, אך במקום מד־הזרם A בשורה העליונה מופיע כעת מד־מתח V_1 (עיגול מתויג V_1) בקצה הימני של הקו העליון, מחובר בטור באותו מקום שבו קודם ה

סעיף א

קבעו איזה מן הגרפים א-ב התקבל על פי התוצאות שנמדדו במד־מתח V_1, ואיזה – במד־מתח V_2. נמקו את קביעותיכם.

סעיף ב

קבעו או חשבו את הכא"מ ε ואת ההתנגדות הפנימית r של מקור המתח.

סעיף ג

חשבו את ההתנגדות של הנגד R.

סעיף ד

אחד ממערכי הזרם שבהם נמדדו המתחים המוצגים בתרשים 2 נמדד במצב שבו ההתנגדות של הנגד המשתנה הייתה מקסימלית.

סעיף ד. חשבו את ההתנגדות המשתנה במצב זה.

סעיף ה

תלמיד הזיז את המגע הנייד של הנגד המשתנה לכיוון הנקודה M.

סעיף ה. קבעו אם במהלך הזזת המגע הנייד לכיוון הנקודה M המתח על הנגד המשתנה גדל, קטן או לא השתנה. נמקו את קביעתכם.

סעיף ו

תלמידה חיברה את המד־מתח V_1 במקום המד־זרם A, כמתואר בתרשים 3 שלפניכם.

סעיף ו. במקרה זה, מה תהיה הוריית V_1 ומה תהיה הוריית V_2? נמקו את תשובותיכם.

שאלות ותגובות על השאלה

🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה

שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.

🎓 מרצה עונה כאן — תקבלו מענה מקצועי