فيزياء السادس – الفصل الثاني – وزاريات المجموعة الاولى ( ساق او سلك )

السؤال (3/2013):

افرض أن ساقًا موصلة طولها $L = 0.2 \, m$، ومقدار الحركة التي يتحرك بها $v = 3 \, \frac{m}{s}$، والمقاومة الكلية للدائرة (الساق والسكك) مقدارها $R = 0.3 \, \Omega$، وكثافة الفيض المغناطيسي $B = 0.8 \, T$.

احسب ما يلي:

1. القوة الدافعة الكهربائية المحتثة على طرفي الساق
2. التيار المحتث
3. القوة الساحبة للساق
4. القدرة المتبددة

الحل:

1. القوة الدافعة الكهربائية $E_{\text{mot}}$

$$E_{\text{mot}} = U \cdot B \cdot L = 3 \times 0.8 \times 0.2 = 0.48 \, V$$

2. التيار المحتث $I_{\text{ind}}$

$$I_{\text{ind}} = \frac{E_{\text{mot}}}{R} = \frac{0.48}{0.3} = 1.6 \, A$$

3. القوة الساحبة للساق $F_{\text{pull}}$

$$F_{\text{pull}} = I \cdot B \cdot L = 1.6 \times 0.8 \times 0.2 = 0.256 \, N$$

4. القدرة المتبددة $P$

$$P = I^2 \cdot R = (1.6)^2 \times 0.3 = 2.56 \times 0.3 = 0.768 \, W$$

الإجابات النهائية:

• $E_{\text{mot}} = 0.48 \, V$
• $I_{\text{ind}} = 1.6 \, A$
• $F_{\text{pull}} = 0.256 \, N$
• $P = 0.768 \, W$

السؤال (1/2015 ن):

افرض أن ساقًا موصلة طولها $L = 2 \, m$، ومقدار سرعتها $v = 2 \, \frac{m}{s}$، والمقاومة الكلية للدائرة $R = 0.4 \, \Omega$، وكان التيار المحتث $I = 7 \, A$.

احسب:

1. القوة الدافعة الكهربائية المحثوثة على طرفي الساق
2. كثافة الفيض المغناطيسي
3. القوة الساحبة للساق
4. القدرة المتبددة في المقاومة

الحل:

1. القوة الدافعة الكهربائية $E_{\text{mot}}$

$$E_{\text{mot}} = I \cdot R = 7 \times 0.4 = 2.8 \, V$$

2. كثافة الفيض المغناطيسي $B$

$$E_{\text{mot}} = U \cdot B \cdot L \Rightarrow B = \frac{E_{\text{mot}}}{U \cdot L} = \frac{2.8}{2 \times 2} = \frac{2.8}{4} = 0.7 \, T$$

3. القوة الساحبة للساق $F_{\text{pull}}$

$$F_{\text{pull}} = I \cdot B \cdot L = 7 \times 0.7 \times 2 = 9.8 \, N$$

4. القدرة المتبددة $P$

$$P = I^2 \cdot R = 7^2 \times 0.4 = 49 \times 0.4 = 19.6 \, W$$

الإجابات النهائية:

• $E_{\text{mot}} = 2.8 \, V$
• $B = 0.7 \, T$
• $F_{\text{pull}} = 9.8 \, N$
• $P = 19.6 \, W$

السؤال (1/2016 ن):

افرض أن ساقًا موصلة طولها $L = 1.6 \, m$ تنزلق على سكة موصلة بشكل حرف U باتجاه عمودي على فيض مغناطيسي كثافته $B = 0.8 \, T$، بتأثير قوة سحب ثابتة مقدارها $F_{\text{pull}} = 0.064 \, N$، وكان مقدار المقاومة الكلية للدائرة $R = 128 \, \Omega$.

احسب:

1. القوة الدافعة الكهربائية الحركية $E_{\text{mot}}$
2. السرعة التي تتحرك بها الساق على السكة

الحل:

1. حساب التيار باستخدام قانون القوة:

$$F_{\text{pull}} = I \cdot B \cdot L \Rightarrow I = \frac{F_{\text{pull}}}{B \cdot L} = \frac{0.064}{0.8 \times 1.6} = \frac{0.064}{1.28} = 0.05 \, A$$

2. حساب القوة الدافعة الكهربائية $E_{\text{mot}}$:

$$E_{\text{mot}} = I \cdot R = 0.05 \times 128 = 6.4 \, V$$

3. حساب السرعة:

$$E_{\text{mot}} = v \cdot B \cdot L \Rightarrow v = \frac{E_{\text{mot}}}{B \cdot L} = \frac{6.4}{0.8 \times 1.6} = \frac{6.4}{1.28} = 5 \, \frac{m}{s}$$

الإجابات النهائية:

• $E_{\text{mot}} = 6.4 \, V$
• السرعة $v = 5 \, \frac{m}{s}$

السؤال (1/2018):

افرض أن ساقًا موصلة طولها $L = 0.1 \, m$ تتحرك بسرعة مقدارها $v = 2.5 \, \frac{m}{s}$ باتجاه عمودي داخل فيض مغناطيسي منتظم كثافته $B = 0.6 \, T$ على سكة موصلة بشكل حرف U.

احسب ما يلي إذا كانت المقاومة الكلية $R = 0.03 \, \Omega$:

1. التيار المحتث
2. القوة الساحبة
3. القدرة المتبددة في المقاومة

الحل:

1. حساب القوة الدافعة الكهربائية $E_{\text{mot}}$:

$$E_{\text{mot}} = U \cdot B \cdot L = 2.5 \times 0.6 \times 0.1 = 0.15 \, V$$

حساب التيار المحتث $I$:

$$I = \frac{E_{\text{mot}}}{R} = \frac{0.15}{0.03} = 5 \, A$$

2. حساب القوة الساحبة $F_{\text{pull}}$:

$$F_{\text{pull}} = I \cdot B \cdot L = 5 \times 0.6 \times 0.1 = 0.3 \, N$$

3. حساب القدرة المتبددة $P$:

$$P = I^2 \cdot R = 5^2 \times 0.03 = 25 \times 0.03 = 0.75 \, W$$

الإجابات النهائية:

• التيار المحتث $I = 5 \, A$
• القوة الساحبة $F_{\text{pull}} = 0.3 \, N$
• القدرة المتبددة $P = 0.75 \, W$