PHY2_HW007 גיליון בית 7

שאלה 1

המעגל החשמלי הנתון בשאלה

נפתור בעזרת חוקי קירכהוף. נסמן:

סימון הזרמים והמעגלים

מחוק הצומת:

מחוק הלולאה:

משתי המשוואות נקבל:

נציב נתונים ונקבל:

ולכן המתח על נגד :

שאלה 2

נגדיר את כל הזרמים כנכנסים לצומת, ואת כיווני המעגלים עם כיוון השעון.
נקבל מחוקי קירכהוף:

נרשום מחדש:

נציב את ב-:

נציב ב-:

שאלה 3

המעגל החשמלי הנתון

נגדיר את כל הזרמים כנכנסים לצומת הימנית, ואת כיווני המעגלים עם כיוון השעון.

נציב נתונים ונקבל:

ולכן:

נחבר:

נציב את :

נשים לב שמ- (האחרון):

נציב ונקבל:

שאלה 4

המעגל החשמלי הנתון

נציב נתונים:

נסדר טיפה את ו-:

נחבר את ו-:

נשים לב שמ- ו-:

נציב במשוואה שקיבלנו:

ולכן גם:

הערה:

היה ניתן גם להסיק ממבט זריז על המעגל שמתקיים ו- מסימטריות ולינאריות הבעיה.

נרשום מחדש את כל המשוואות:

נשים לב מ-:

נציב ב-:

נציב גם ב-:

נציב ב-:

שאלה 5

לפי טעינה של קבל:

ולכן:

במקרה שלנו , ולכן:

שאלה 6

לפי הספק חום מהתנגדות:

בנוסף, לפי טעינה של קבל:

נציב ונקבל:

סך האנרגיה שנאבדה מרגע עד :

ולכן:

שאלה 7

לפי פריקה של קבל:

לפי הגדרת הקיבול:

ולכן:

נציב נתונים ונקבל:

שאלה 8

במקרה של , המתח על הקבל יגיע ל- כעבור זמן - קבוע הזמן של הקבל. כלומר, עלינו לחשב את .

• נחשב את . מקיבול: מפוטנציאל חשמלי של קליפה כדורית, ההפרש פוטנציאלים יהיה נתון ע”י: ולכן:
• נחשב את . לפי התנגדות של נגד פשוט:

נציב ב-:

שאלה 9

נשווה בין טעינה של קבל לפריקה של קבל:

נתון כי :

שאלה 10

שני הנגדים מחוברים במקביל, ולכן ההתנגדות השקולה שלהם היא:

מטעינה של קבל:

ולכן ההספק חום מהתנגדות:

נותר למצוא את . שוב, מטעינה של קבל, נגיע ל- ממטענו הסופי כאשר:

נציב בביטוי להספק ונקבל: