اختبار الدرس الثاني: توصيل المقاومات وقانون أوم للدائرة المغلقة

سؤال عزم الازدواج المغناطيسي 8: يكون عزم الازدواج المؤثر على ملف يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي منتظم نهاية عظمى (τ_max) عندما يكون مستوى الملف:

كفاءة المحول الكهربي (Efficiency - eta) تكون دائماً أقل من 100% في التطبيقات العملية الواقعية بسبب جميع الأسباب التالية ما عدا:

الأميتر الحراري (Hot-Wire Ammeter) يقيس القيمة الفعالة للتيار المتردد وتدريجه غير منتظم والمسافات بين أقسامه تتباعد تدريجياً لأن:

في تجربة التأثير الكهروضوئي، سقط ضوء أحادي اللون على سطح فلز دالة شغله معينة، فوُجد أن جهد الإيقاف (جهد الإيقاف اللازم لانعدام التيار الكهروضوئي) هو Vs = 4.0 V. احسب السرعة القصوى للإلكترونات المنبعثة (v_max) وطول موجة دي برولي المصاحبة لها (λ):

دائرة تيار متردد RLC في حالة رنين تتكون من مقاومة R = 10 Ω، وملف حث معامل حثه L = 0.1 H، ومكثف سعته C = 10 μF. احسب عامل الجودة ونقاء الرنين للدائرة (Q-Factor)، وما دلالته الفيزيائية؟

دائرة تيار متردد RLC في حالة رنين تتكون من مقاومة R = 10 Ω، وملف حث معامل حثه L = 0.5 H، ومكثف سعته C = 20 μF. احسب عامل الجودة ونقاء الرنين للدائرة (Q-Factor)، وما دلالته الفيزيائية؟

مسألة الدينامو والتيار المتردد 6: إذا كانت القيمة الفعالة لفرق الجهد المتردد المنزلي V_eff = 220 V، فما القيمة العظمى لفرق الجهد (V_max)؟

سؤال دائرة الرنين 5: في دائرة تيار متردد RLC في حالة رنين، إذا زادت سعة المكثف إلى 4 أمثالها وقل معامل الحث الذاتي للملف إلى الربع (1/4)، فماذا يحدث لتردد الرنين؟

مسألة الدينامو والتيار المتردد 7: إذا كانت القيمة الفعالة لفرق الجهد المتردد المنزلي V_eff = 220 V، فما القيمة العظمى لفرق الجهد (V_max)؟

ساق معدنية طولها L = 0.5 m تتحرك بسرعة منتظمة v = 10 m/s عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه B = 0.5 T على قضيبين معدنيين متصلين بمقاومة R = 2 Ω. احسب القوة المغناطيسية المعاكسة لحركة الساق (قوة الكبح المغناطيسي المغناطيسية الناشئة عن قاعدة لي

المعاوقة الكلية لدائرة R-L-C في حالة الرنين تكون:

سؤال التأثير المغناطيسي وأجهزة القياس 12: ما التعديل الهندسي اللازم لتحويل الجلفانومتر ذي الملف المتحرك إلى أميتر يقيس تيارات كهربية عالية الشدة؟

سؤال دائرة الرنين 6: في دائرة تيار متردد RLC في حالة رنين، إذا زادت سعة المكثف إلى 4 أمثالها وقل معامل الحث الذاتي للملف إلى الربع (1/4)، فماذا يحدث لتردد الرنين؟

التيارات الدوامية (Eddy Currents) المتولدة في القطع المعدنية المصمتة عند تعرضها لفيض مغناطيسي متغير يمكن تقليلها والتغلب على أثرها الحراري الضار عن طريق:

في تجربة التأثير الكهروضوئي، سقط ضوء أحادي اللون على سطح فلز دالة شغله معينة، فوُجد أن جهد الإيقاف (جهد الإيقاف اللازم لانعدام التيار الكهروضوئي) هو Vs = 2.5 V. احسب السرعة القصوى للإلكترونات المنبعثة (v_max) وطول موجة دي برولي المصاحبة لها (λ):

تسمى الحالة التي يكون فيها عدد الذرات في مستويات الإثارة العليا أكبر من عددها في المستوى الأدنى بـ:

لتحويل مولد التيار المتردد (الدينامو) إلى مولد ينتج تياراً موحد الاتجاه متغير الشدة، يتم استبدال حلقتي الانزلاق بـ:

في ظاهرة التأثير الكهروضوئي، شرط انبعاث إلكترونات كهروضوئية من سطح معدن فور سقوط الضوء عليه هو أن يكون:

مسألة توصيل المقاومات 7: مقاومتان R1 = 6 Ω و R2 = 12 Ω متصلتان على التوازي مع بطارية مهملة المقاومة الداخلية. ما المقاومة المكافئة لهما؟

لحساب التيارات المجهولة في شبكة كهربية تتكون من 3 فروع رئيسية وحلقتين مستقلتين باستخدام قوانين كيرشوف، نحتاج إلى كتابة:

دائرة تيار متردد RLC في حالة رنين تتكون من مقاومة R = 5 Ω، وملف حث معامل حثه L = 0.2 H، ومكثف سعته C = 20 μF. احسب عامل الجودة ونقاء الرنين للدائرة (Q-Factor)، وما دلالته الفيزيائية؟

سؤال التأثير المغناطيسي وأجهزة القياس 6: ما التعديل الهندسي اللازم لتحويل الجلفانومتر ذي الملف المتحرك إلى أميتر يقيس تيارات كهربية عالية الشدة؟

تعتمد فكرة عمل الميكروسكوب الإلكتروني (Electron Microscope) على الخواص الموجية للإلكترونات، وتفوق قدرته التحليلية على الميكروسكوب الضوئي بآلاف المرات بسبب:

مسألة الدينامو والتيار المتردد 8: إذا كانت القيمة الفعالة لفرق الجهد المتردد المنزلي V_eff = 220 V، فما القيمة العظمى لفرق الجهد (V_max)؟

في قنطرة وتستون (Wheatstone Bridge) المتزنة، كانت قيم مقاومات الأذرع الأربعة R1 = 100 Ω، R2 = 200 Ω، R3 = 300 Ω، والمقاومة الرابعة Rx مجهولة، ويتصل جلفانومتر حساس بين القطرين قراءته صفر (انعدام التيار). احسب قيمة Rx والشرط الفيزيائي الحاكم للاتزان:

وحدة قياس معامل الحث الذاتي (L) ومعامل الحث المتبادل (M) هي الهنري (Henry)، وتكافئ جميع الوحدات التالية ما عدا:

سؤال قانون أوم للدائرة المغلقة 4: بطارية قوتها الدافعة VB = 12 V ومقاومتها الداخلية r = 1 Ω متصلة بمقاومة خارجية R = 5 Ω. ما شدة التيار الكلي وفرق الجهد بين طرفي البطارية؟

سؤال الليزر والانبعاث 13: ما نوع الانبعاث المسؤول عن إنتاج شعاع الليزر المترابط والنقي طيفياً؟

عمود كهربي قوته الدافعة الكهربية VB = 36 V ومقاومته الداخلية r = 6 Ω، وُصل بمقاومة خارجية متغيرة R_ext. ما هي قيمة المقاومة الخارجية التي تجعل القدرة الكهربية المستهلكة في الدائرة الخارجية أقصى ما يمكن (Maximum Power Transfer)، وما مقدار هذه القدرة ا

عمود كهربي قوته الدافعة الكهربية VB = 24 V ومقاومته الداخلية r = 6 Ω، وُصل بمقاومة خارجية متغيرة R_ext. ما هي قيمة المقاومة الخارجية التي تجعل القدرة الكهربية المستهلكة في الدائرة الخارجية أقصى ما يمكن (Maximum Power Transfer)، وما مقدار هذه القدرة ا

سلك مستقيم مقاومته الكهربية R، سحب بانتظام حتى تضاعف طوله إلى 3 أمثال طوله الأصلي، فإن مقاومته الكهربية الجديدة تصبح:

سؤال عزم الازدواج المغناطيسي 9: يكون عزم الازدواج المؤثر على ملف يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي منتظم نهاية عظمى (τ_max) عندما يكون مستوى الملف:

في تجربة التأثير الكهروضوئي، سقط ضوء أحادي اللون على سطح فلز دالة شغله معينة، فوُجد أن جهد الإيقاف (جهد الإيقاف اللازم لانعدام التيار الكهروضوئي) هو Vs = 1.5 V. احسب السرعة القصوى للإلكترونات المنبعثة (v_max) وطول موجة دي برولي المصاحبة لها (λ):

في المحول الكهربي المثالي الرافع للجهد (Step-Up Transformer)، تكون النسبة بين عدد لفات الملف الثانوي إلى الابتدائي (Ns / Np):

بطارية قوتها الدافعة الكهربية VB = 12 V ومقاومتها الداخلية r = 2 Ω، وُصلت بمقاومة خارجية R = 4 Ω. احسب شدة التيار المار في الدائرة وفرق الجهد بين طرفي البطارية (جهد القطبين):

سؤال عزم الازدواج المغناطيسي 6: يكون عزم الازدواج المؤثر على ملف يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي منتظم نهاية عظمى (τ_max) عندما يكون مستوى الملف:

شحنة كهربية موجبة تتحرك بسرعة v موازية لخطوط مجال مغناطيسي منتظم B، فإن القوة المغناطيسية المؤثرة عليها (F = q * v * B * sin theta) تساوي:

سؤال الليزر والانبعاث 7: ما نوع الانبعاث المسؤول عن إنتاج شعاع الليزر المترابط والنقي طيفياً؟

سؤال دائرة الرنين 4: في دائرة تيار متردد RLC في حالة رنين، إذا زادت سعة المكثف إلى 4 أمثالها وقل معامل الحث الذاتي للملف إلى الربع (1/4)، فماذا يحدث لتردد الرنين؟

سؤال عزم الازدواج المغناطيسي 14: يكون عزم الازدواج المؤثر على ملف يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي منتظم نهاية عظمى (τ_max) عندما يكون مستوى الملف:

سؤال قانون أوم للدائرة المغلقة 8: بطارية قوتها الدافعة VB = 12 V ومقاومتها الداخلية r = 1 Ω متصلة بمقاومة خارجية R = 5 Ω. ما شدة التيار الكلي وفرق الجهد بين طرفي البطارية؟

سؤال التأثير المغناطيسي وأجهزة القياس 8: ما التعديل الهندسي اللازم لتحويل الجلفانومتر ذي الملف المتحرك إلى أميتر يقيس تيارات كهربية عالية الشدة؟

سلك معدني منتظم المقطع مقاومته 30 Ω، قُطع من منتصفه تماماً إلى نصفين متماثلين، ثم وُصل النصفان معاً على التوازي في دائرة كهربية. احسب المقاومة المكافئة لهذا التوصيل:

في قنطرة وتستون (Wheatstone Bridge) المتزنة، كانت قيم مقاومات الأذرع الأربعة R1 = 50 Ω، R2 = 100 Ω، R3 = 150 Ω، والمقاومة الرابعة Rx مجهولة، ويتصل جلفانومتر حساس بين القطرين قراءته صفر (انعدام التيار). احسب قيمة Rx والشرط الفيزيائي الحاكم للاتزان:

سلك معدني مقاومته R، سُحب بانتظام حتى زاد طوله بمقدار 3 أمثال طوله الأصلي (أي أصبح طوله الجديد L₂ = 3 L₁)، فكم تصبح مقاومته الكهربية الجديدة مع ثبات الحجم ودرجة الحرارة؟

مسألة الدينامو والتيار المتردد 1: إذا كانت القيمة الفعالة لفرق الجهد المتردد المنزلي V_eff = 220 V، فما القيمة العظمى لفرق الجهد (V_max)؟

سلك مستقيم طوله L يتحرك بسرعة v عمودياً على خطوط مجال مغناطيسي منتظم B، تتولد بين طرفيه قوة دافعة مستحثة مقدارها:

مسألة توصيل المقاومات 10: مقاومتان R1 = 2 Ω و R2 = 4 Ω متصلتان على التوازي مع بطارية مهملة المقاومة الداخلية. ما المقاومة المكافئة لهما؟

سؤال قاعدة لينز 6: عند تقريب القطب الشمالي لمغناطيس من أحد وجهي ملف حلزوني متصل بدائرة مغلقة، ما نوع القطب المتكون عند هذا الوجه واتجاه التيار المستحث؟