נגד בענף מקביל רואה את מתח הענף, שעשוי להשתנות ממתיח הסוללה כי נגד אחר נמצא בסדר.
תנאי קבלה: 2, 30.
- לפתור רשתות נגדים ולהבדיל בין גדלים RMS לשיא במעגלי AC
- להחיל חיבור שטף, כיוון לנץ ושדה מעגל זרם
- להשתמש ביחס מטען-מסה ואזנוי כוחות בשדות מוצלבים
EM.2 · Circuit power, induction and charged-particle motion
GRE Subject Test · GRE Physics · נושא 14
6:14
הספק במעגלים, השראה ותנועת חלק טעון
נגד בקו מקביל חווה מתח הקו, שעלול להשתנות ממתיח הסוללה בגלל נגד נוסף בסדר. נושא זה פותר…
קריאת קול באנגלית · תרגום אנגלי + סינית שרוף בתוך הסרטון
14.1
הספק במעגלים, השראה ותנועת חלקיקים טעונים
מילון מונחים
אימון
| English | עברית |
|---|---|
| root mean square/ruːt miːn skweə/ | שורש ממוצע ריבועי |
| flux linkage/flʌks ˈlɪŋkɪdʒ/ | קישור תנע מגנטי |
| network/ˈnetwɜːk/ | רשת מעגלים |
14.2
בחר את המערכת ואת הדגם
במעגלי נגדים אידיאליים יציבים, נגדים בסדרה מתחברים והולכות במקביל מתחברות. פשוטו רשת תוך שמירה על כך אילו צמתים חולקים את אותו מתח. עם מקור 24 V, נגד סדרתי 2 Ω וערוצים מקבילים 3 Ω ו6 Ω, השוויה המקבילה היא 2 Ω. הזרם הכולל הוא 6 A, מתח הערוץ הוא 12 V וזרמי הערוצים הם 4 A ו2 A. הזרם דרך כל רכיב אינו בהכרח הזרם הכולל; ודאו סכומי הזרם והמתח של קירכוף לאחר הפישוט.
14.3
השתמש בקשר השולט
עבור זרם סינוסואידלי I=Imax sin(ωt−φ), Irms=Imax/sqrt(2). למעגל RLC סריתי יש מגנטיות גודל sqrt(R²+(ωL−1/(ωC))²) והספק ממוצע נפד Irms²R=Vrms Irms cosφ. סלילים/קבלנים אידיאליים מחליפים אנרגיה מאוחסת עם אפס הספק ממוצע. אם זרם RMS נתון כבר, אל תכניסו גורם נוסף 1/2. דיודה אידיאלית מוליכה בכיוון הקדמי וחוסמת בכיוון ההפוך; דיודה סריתי ממוקמת בצורה מתאימה חותכת את החצי השלילי של מתח הנגד הסינוסואידלי; היא אינה יוצרת משוער עוצמה מלאה לבד.
14.4
יישם את התנאים
שטף מגנטי הוא ∫B·dA, או BA cosθ לשדה אחיד עם θ שנמדד מהנורמל למשטח. EMF פרדאי הוא −N dΦ/dt. עבור שדה אנכי משתנה וגיאומטריה של לולאה קבועה, הגודל הממוצע שלה הוא NA|ΔB|/Δt. קבעו את הסימן או כיוון הזרם באמצעות התנגדות לשינוי השטף, לא התנגדות לשדה עצמו. השדה המגנטי במרכז לולאה עגולה אחד הוא μ0I/(2R), שקיים ממשוואת ביוט-סבאר: כל אלמנט תורם באותו כיוון צירי. סליל צפוף בעל N פיתולים מכפיל תוצאה זו ב-N.
14.5
בדוק את המסקנה
לטעינה לא-יחסותית עם מהירות מאונכת לשדה B אחיד, הכוח המגנטי |q|vB מספק כוח מרכזי mv²/r. לכן r=mv/(|q|B) ותדירות זוויתית ציקlotron היא |q|B/m, עצמאית למהירות בקירוב זה. סימן הטעינה קובע כיוון סיבוב. לדאוטרון יש מסה דומה לשני פעמים מסת הפרוטון ואותה טעינה, בעוד לחלקיק אלפא יש ארבע פעמים מסתו ושתי פעמים טעינתו; התדירויות שלהן הן כל אחת חצי מערך הפרוטון. בשדות E ו-B מוצלבים, תנועה ללא הסטה דורשת כוחות חשמלי ומגנטיים מנוגדים ו-v=E/B. בדוק את כיווני הווקטורים לפני השימוש בגודל זה.
14.6
שיטה מפורטת
מקור אידיאלי 24 V מניע 2 אוהם בסדרה עם ערוצים מקבילים 3 ו6 אוהם. זהו צמתים לפני פישוט הרשת.
$$R_p=(1/R_1+1/R_2)^{-1}=(1/(3\,\Omega)+1/(6\,\Omega))^{-1}=2\,\Omega.$$
$$I=V/(R_s+R_p)=(24\,\mathrm V)/(4\,\Omega)=6\,\mathrm A.$$
$$V_p=IR_p=(6\,\mathrm A)(2\,\Omega)=12\,\mathrm V.$$
$$I_2=V_p/R_2=(12\,\mathrm V)/(6\,\Omega)=2\,\mathrm A.$$
הערוץ האחר נושא 4 A; זרמי הערוצים מתחברים לזרם המקור.
14.7
בדוק תנאים ומילוגיה
אל תחיל מתח סוללה לכל זרוע או חלק כוח זרוע RMS שוב. זווית השטף משתמשת בנורמל השטח; בוחר גם צריך כיווני כוח הפוכים.
שורש ממוצע ריבועי: שורש ממוצע הערכים הריבועיים, משמש לזרם או מתח AC אפקטיבי.
חיבור שטף: סכום השטף המגנטי דרך פיתולי סליל.
שיעורים אינטראקטיביים בנושא זה
לעבור על הדברים צעד אחר צעד, עם תרגילים לבדיקה מיידית.