اثرائيات ووزاريات المجموعة الثانية – فيزياء

الفيزياء للصف السادس العلمي اثرائيات ووزاريات المجموعة الثانية – فيزياء

 

✅ السؤال:

ملف يحتوي على N=50N = 50 لفة، ومساحة سطحية قدرها

A=20×10−4=2×10−3 m2A = 20 \times 10^{-4} = 2 \times 10^{-3} \, \text{m}^2

ومقاومة الملف R=5 ΩR = 5 \, \Omega، وُضع في مجال مغناطيسي تغير من

B1=0.8 TإلىB2=0.08 TB_1 = 0.8 \, \text{T} \quad \text{إلى} \quad B_2 = 0.08 \, \text{T}

خلال زمن قدره

Δt=3.6 ms=3.6×10−3 s=36×10−4 s\Delta t = 3.6 \, \text{ms} = 3.6 \times 10^{-3} \, \text{s} = 36 \times 10^{-4} \, \text{s}

والمجال يصنع زاوية θ=30∘\theta = 30^\circ مع العمودي.

احسب التيار الكهربائي المستحث IindI_{\text{ind}} في الملف.

🟩 الحل:

1. استخدم قانون فاراداي:

Eind=N⋅∣ΔΦBΔt∣=N⋅∣A⋅ΔB⋅cos⁡(θ)Δt∣\mathcal{E}_{\text{ind}} = N \cdot \left| \frac{\Delta \Phi_B}{\Delta t} \right| = N \cdot \left| \frac{A \cdot \Delta B \cdot \cos(\theta)}{\Delta t} \right|

2. نحسب التغير في المجال:

ΔB=B2−B1=0.08−0.8=−0.72 T\Delta B = B_2 – B_1 = 0.08 – 0.8 = -0.72 \, \text{T}

(نأخذ القيمة المطلقة في الناتج)

cos⁡(30∘)=32≈0.866\cos(30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866

3. التعويض:

Eind=50⋅2×10−3⋅0.72⋅0.86636×10−4\mathcal{E}_{\text{ind}} = 50 \cdot \frac{2 \times 10^{-3} \cdot 0.72 \cdot 0.866}{36 \times 10^{-4}}

نحسب البسط:

2×10−3⋅0.72⋅0.866=1.247×10−32 \times 10^{-3} \cdot 0.72 \cdot 0.866 = 1.247 \times 10^{-3}

ثم:

Eind=50⋅1.247×10−336×10−4=50⋅1.2473.6≈50⋅0.346=17.3 V\mathcal{E}_{\text{ind}} = 50 \cdot \frac{1.247 \times 10^{-3}}{36 \times 10^{-4}} = 50 \cdot \frac{1.247}{3.6} \approx 50 \cdot 0.346 = 17.3 \, \text{V}

4. نحسب التيار المستحث:

Iind=EindR=17.35=3.46 AI_{\text{ind}} = \frac{\mathcal{E}_{\text{ind}}}{R} = \frac{17.3}{5} = \boxed{3.46 \, \text{A}}

✅ الإجابة النهائية:

Iind=3.46 أمبيرI_{\text{ind}} = 3.46 \, \text{أمبير}

 

✅ السؤال:

ملف مكون من N=100N = 100 لفة، ومساحته

A=30×10−4=3×10−3 m2A = 30 \times 10^{-4} = 3 \times 10^{-3} \, \text{m}^2

موضوع في مجال مغناطيسي شدته

B=8×10−1=0.8 TB = 8 \times 10^{-1} = 0.8 \, \text{T}

تولد فيه قوة دافعة كهربائية مستحثة مقدارها

Eind=0.3 V\mathcal{E}_{\text{ind}} = 0.3 \, \text{V}

خلال زمن

Δt=0.4 s\Delta t = 0.4 \, \text{s}

احسب الزاوية θ\theta بين اتجاه المجال المغناطيسي والعمودي على سطح الملف.

🟩 الحل:

قانون فاراداي:

Eind=N⋅∣ΔΦBΔt∣=N⋅∣A⋅B⋅cos⁡(θ)Δt∣\mathcal{E}_{\text{ind}} = N \cdot \left| \frac{\Delta \Phi_B}{\Delta t} \right| = N \cdot \left| \frac{A \cdot B \cdot \cos(\theta)}{\Delta t} \right|

نعوض القيم:

0.3=100⋅3×10−3⋅0.8⋅cos⁡(θ)0.40.3 = 100 \cdot \frac{3 \times 10^{-3} \cdot 0.8 \cdot \cos(\theta)}{0.4}

نبسط الطرف الأيمن:

0.3=100⋅2.4×10−3⋅cos⁡(θ)0.4⇒0.3=100⋅6×10−3⋅cos⁡(θ)0.3 = 100 \cdot \frac{2.4 \times 10^{-3} \cdot \cos(\theta)}{0.4} \Rightarrow 0.3 = 100 \cdot 6 \times 10^{-3} \cdot \cos(\theta) 0.3=0.6⋅cos⁡(θ)⇒cos⁡(θ)=0.30.6=0.50.3 = 0.6 \cdot \cos(\theta) \Rightarrow \cos(\theta) = \frac{0.3}{0.6} = 0.5 θ=cos⁡−1(0.5)=60∘\theta = \cos^{-1}(0.5) = \boxed{60^\circ}

✅ الإجابة النهائية:

θ=60∘\theta = 60^\circ

 

المحاضرة السابق
رجوع إلى الدرس
المحاضرة التالي