حل الاسئلة – المجموعة الرابعة جزء ثاني – فيزياء

الفيزياء للصف السادس العلمي حل الاسئلة – المجموعة الرابعة جزء ثاني – فيزياء

 

السؤال: (3/2015)

إذا كانت الطاقة المغناطيسية المختزنة في ملف تساوي PE=75 JPE = 75 \, \text{J}،
عندما كان مقدار التيار المنساب فيه I=10 AI = 10 \, \text{A}:

احسب:

  1. معامل الحث الذاتي للملف.
  2. معدل القوة الدافعة الكهربائية المحثَّثة في الملف إذا انعكس التيار خلال زمن t=0.2 st = 0.2 \, \text{s}.

الحل:

المعطيات:

  • PE=75 JPE = 75 \, \text{J}
  • I=10 AI = 10 \, \text{A}
  • t=0.2 st = 0.2 \, \text{s}
  • عند انعكاس التيار:

    ΔI=−2I=−2×10=−20 A\Delta I = -2I = -2 \times 10 = -20 \, \text{A}

1. حساب معامل الحث الذاتي LL:

PE=12⋅L⋅I2PE = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2

نحل المعادلة لإيجاد LL:

L=2⋅PEI2=2⋅75102=150100=1.5 HL = \frac{2 \cdot PE}{I^2} = \frac{2 \cdot 75}{10^2} = \frac{150}{100} = 1.5 \, \text{H}

✅ الجواب:
L=1.5 HL = 1.5 \, \text{H}

2. حساب القوة الدافعة الكهربائية المحثّة EindE_{\text{ind}}:

Eind=−L⋅ΔIΔt=−1.5⋅−200.2=1.5⋅100=150 VE_{\text{ind}} = -L \cdot \frac{\Delta I}{\Delta t} = -1.5 \cdot \frac{-20}{0.2} = 1.5 \cdot 100 = 150 \, \text{V}

✅ الجواب:
Eind=150 VE_{\text{ind}} = 150 \, \text{V}

الإجابات النهائية:

  1. معامل الحث الذاتي: 1.5 H1.5 \, \text{H} ✅
  2. القوة الدافعة الكهربائية المحثّة: 150 V150 \, \text{V} ✅

 

السؤال: (الدور الثاني 2016)

ملف معامل حثه الذاتي L=0.1 HL = 0.1 \, H، وعدد لفاته N=400N = 400 لفة، ينساب فيه تيار مستمر شدته I=2 AI = 2 \, A:

احسب:

  1. مقدار الفيض المغناطيسي الذي يخترق اللفة الواحدة؟
  2. الطاقة المختزنة في المجال المغناطيسي للملف؟
  3. معدل القوة الدافعة الكهربائية المحثَّثة في الملف إذا انعكس التيار خلال زمن t=0.2 st = 0.2 \, s؟

الحل:

المعطيات:

  • L=0.1 HL = 0.1 \, H
  • N=400N = 400
  • I=2 AI = 2 \, A
  • t=0.2 st = 0.2 \, s
  • عند انعكاس التيار:

    ΔI=−2I=−4 A\Delta I = -2I = -4 \, A

1. حساب الفيض المغناطيسي الذي يخترق اللفة الواحدة:

أولًا نحسب الفيض الكلي:

ΦBtotal=L⋅I=0.1⋅2=0.2 Wb\Phi_B^{\text{total}} = L \cdot I = 0.1 \cdot 2 = 0.2 \, Wb

ثم نحسب الفيض لكل لفة:

ΦB=ΦBtotalN=0.2400=5×10−4 Wb\Phi_B = \frac{\Phi_B^{\text{total}}}{N} = \frac{0.2}{400} = 5 \times 10^{-4} \, Wb

✅ الجواب:
ΦB=5×10−4 Wb\Phi_B = 5 \times 10^{-4} \, Wb

2. حساب الطاقة المختزنة في الملف:

PE=12⋅L⋅I2=12⋅0.1⋅(2)2=0.05⋅4=0.2 JPE = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.1 \cdot (2)^2 = 0.05 \cdot 4 = 0.2 \, J

✅ الجواب:
PE=0.2 JPE = 0.2 \, J

3. حساب القوة الدافعة الكهربائية المحثّة EindE_{\text{ind}}:

Eind=−L⋅ΔIΔt=−0.1⋅−40.2=0.1⋅20=2 VE_{\text{ind}} = -L \cdot \frac{\Delta I}{\Delta t} = -0.1 \cdot \frac{-4}{0.2} = 0.1 \cdot 20 = 2 \, V

✅ الجواب:
Eind=2 VE_{\text{ind}} = 2 \, V

الإجابات النهائية:

  1. الفيض المغناطيسي لكل لفة: 5×10−4 Wb5 \times 10^{-4} \, Wb
  2. الطاقة المختزنة: 0.2 J0.2 \, J
  3. القوة الدافعة المحثّة: 2 V2 \, V

 

السؤال: (2/2016، 2/2017، 1/2021 – موصل)

إذا كانت الطاقة المختزنة في ملف تساوي PE=360 JPE = 360 \, \text{J}،
عندما كان التيار المنساب فيه I=20 AI = 20 \, \text{A}،

جد:

  1. مقدار معامل الحث الذاتي للمُحَث.
  2. معدل القوة الدافعة الكهربائية المحثَّثة إذا انعكس التيار خلال زمن t=0.1 st = 0.1 \, \text{s}.

الحل:

المعطيات:

  • PE=360 JPE = 360 \, \text{J}
  • I=20 AI = 20 \, \text{A}
  • t=0.1 st = 0.1 \, \text{s}
  • عند انعكاس التيار:

    ΔI=−2I=−40 A\Delta I = -2I = -40 \, \text{A}

1. حساب معامل الحث الذاتي LL:

نستخدم العلاقة:

PE=12⋅L⋅I2PE = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2

نحل المعادلة لإيجاد LL:

L=2⋅PEI2=2⋅360(20)2=720400=1.8 HL = \frac{2 \cdot PE}{I^2} = \frac{2 \cdot 360}{(20)^2} = \frac{720}{400} = 1.8 \, \text{H}

✅ الجواب:
L=1.8 HL = 1.8 \, \text{H}

2. حساب القوة الدافعة الكهربائية المحثَّثة EindE_{\text{ind}}:

Eind=−L⋅ΔIΔt=−1.8⋅−400.1=1.8⋅400=720 VE_{\text{ind}} = -L \cdot \frac{\Delta I}{\Delta t} = -1.8 \cdot \frac{-40}{0.1} = 1.8 \cdot 400 = 720 \, \text{V}

✅ الجواب:
Eind=720 VE_{\text{ind}} = 720 \, \text{V}

الإجابات النهائية:

  1. معامل الحث الذاتي: 1.8 H1.8 \, \text{H}
  2. القوة الدافعة المحثّة: 720 V720 \, \text{V}

 

السؤال: (الدور الثاني 2017)

إذا كانت الطاقة المختزنة في ملف تساوي PE=180 JPE = 180 \, \text{J}
عندما كان التيار في الملف I=12 AI = 12 \, \text{A}:

جد:

  1. معامل الحث الذاتي للمُحَث.
  2. القوة الدافعة الكهربائية المحثَّثة إذا انعكس التيار خلال زمن t=0.1 st = 0.1 \, \text{s}.

الحل:

المعطيات:

  • PE=180 JPE = 180 \, \text{J}
  • I=12 AI = 12 \, \text{A}
  • t=0.1 st = 0.1 \, \text{s}
  • عند انعكاس التيار:

    ΔI=−2I=−24 A\Delta I = -2I = -24 \, \text{A}

1. حساب معامل الحث الذاتي LL:

نستخدم العلاقة:

PE=12⋅L⋅I2PE = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2

نحل المعادلة لإيجاد LL:

L=2⋅PEI2=2⋅180(12)2=360144=2.5 HL = \frac{2 \cdot PE}{I^2} = \frac{2 \cdot 180}{(12)^2} = \frac{360}{144} = 2.5 \, \text{H}

✅ الجواب:
L=2.5 HL = 2.5 \, \text{H}

2. حساب القوة الدافعة الكهربائية المحثَّثة EindE_{\text{ind}}:

Eind=−L⋅ΔIΔt=−2.5⋅−240.1=2.5⋅240=600 VE_{\text{ind}} = -L \cdot \frac{\Delta I}{\Delta t} = -2.5 \cdot \frac{-24}{0.1} = 2.5 \cdot 240 = 600 \, \text{V}

✅ الجواب:
Eind=600 VE_{\text{ind}} = 600 \, \text{V}

الإجابات النهائية:

  1. معامل الحث الذاتي: 2.5 H2.5 \, \text{H}
  2. القوة الدافعة المحثّة: 600 V600 \, \text{V}

 

المحاضرة السابق
رجوع إلى الدرس
المحاضرة التالي