الاختبار التفاعلي والتقييم: الدرس 1 - قانون فاراداي وتطبيقات الحث الكهرومغناطيسي والدينامو

1

وفق قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، فإن القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة في ملف تتناسب طردياً مع:

أ المعدل الزمني للتغير في الفيض المغناطيسي وعدد لفات الملف (Delta Phi / Delta t * N) ب درجة الحرارة المطلقة للوسط المحيط ج مقاومة مادة السلك الكهربية د سعة الملف الكهروستاتيكية

2

الإشارة السالبة في الصيغة الرياضية لقانون فاراداي (emf = - N * Delta Phi / Delta t) تعبر فيزيائياً عن قاعدة:

أ قاعدة لينز (التيار المستحث يعاكس التغير في الفيض المسبب له) ب قاعدة كيرشوف للجهود ج قاعدة فلمنج لليد اليسرى د قاعدة أمبير لليد اليمنى

3

عند تقريب القطب الشمالي لمغناطيس بسرعة نحو طرف ملف لولبي متصل بجلفانومتر، فإن الطرف القريب للملف يصبح قطباً:

أ متعادلاً لا يحمل أي قطبية مغناطيسية ب جنوبياً (S) ليولد قوة تجاذب تسرع المغناطيس ج شمالياً (N) ليولد قوة تنافر تقاوم حركة اقتراب المغناطيس د مغناطيسياً متغيراً بسرعة التردد الضوئي

4

القوة الدافعة الكهربية اللحظية المستحثة المتولدة في ملف دينامو (emf_t) تساوي نصف القيمة العظمى (1/2 emf_max) عندما يصنع مستوى الملف مع خطوط المجال المغناطيسي زاوية قدرها:

أ 90 درجة (عمودي) ب 60 درجة (بحيث تكون الزاوية مع العمودي 30 درجة) ج 30 درجة مع خطوط المجال د 45 درجة تماماً

5

القيمة الفعالة للتيار المتردد (I_rms) ترتبط بالقيمة العظمى (I_max) بالعلاقة الفيزيائية الدقيقة:

أ I_rms = I_max / 2 ب I_rms = I_max * pi / 2 ج I_rms = 2 * I_max د I_rms = I_max / sqrt(2) = 0.707 * I_max

6

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

أ مكثف هوائي متغير السعة ب أسطوانة معدنية مشقوقة طولياً إلى نصفين معزولين كهربياً (مقوم معدني) ج ملف لولبي ذي قلب هوائي د مقاومة أومية عيارية ثابتة

7

للحصول على تيار مستمر موحد الاتجاه وثابت الشدة تقريباً من الدينامو، نستخدم:

أ مغناطيس كهربائي ضخم ذي قطبين مستويين ب إلغاء الفرشاتين الكربونيتين تماماً ج مقاومة متغيرة مع زيادة سرعة الدوران لأقصى حد د عدة ملفات بين مستوياتها زوايا صغيرة متساوية وتقسيم المقوم إلى ضعف عدد الملفات

8

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

أ emf = - B * v * L ب emf = - B^2 * v / L ج emf = - B * I * L د emf = - 1/2 B * v * L^2

9

القوة الدافعة الكهربية المتوسطة المتولدة في ملف دينامو خلال دورة كاملة (Full Cycle) بدءاً من الوضع العمودي تساوي:

أ emf_max / pi ب نصف القيمة العظمى ج صفراً لأن نصفي الدورة الموجب والسالب يلغيان بعضهما حسابياً د emf_max * 2

10

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

أ طلاء المعدن بطبقة سميكة من الزيت والبارافين ب صهر القطعة المعدنية وتبريدها بسرعة فائقة ج تقسيم القلب المعدني إلى شرائح رقيقة معزولة عن بعضها بمادة عازلة وموازية لخطوط الفيض د زيادة سمك القطعة المعدنية لزيادة توصيليتها