1.يوضح الشكل دائرة مهتزة بها مكثف سعته (25/π μF) وملف معامل حثه الذاتي (1/π H). عند فتح المفتاح K₁ وغلق المفتاح K₂ فإنه بعد مرور زمن قدره 5ms من لحظة غلق المفتاح K₂ يصبح المكثف C ......... (بفرض أنه لا يوجد فقد في الطاقة)
درجة واحدة
أغير مشحون.
ليه دي غلطغير مشحون بيحصل عند ربع الدورة (T/4) أو ثلاثة أرباع، مش عند نص دورة.
بمشحون جزئيا.
ليه دي غلطمشحون جزئيًا بيحصل في أزمنة بين الأرباع، لكن 5 ms = T/2 بالظبط فالشحنة كلّيّة.
جمشحون تماماً بشحنه معاكسة. الإجابة الصحيحة
دمشحون تماماً بنفس الشحنة.
ليه دي غلطنفس الشحنة بترجع بعد دورة كاملة T = 10 ms، وإحنا عند نص دورة بس فالشحنة معكوسة.
ليه دي الصحتردد الدائرة المهتزة f = 1/(2π√LC) = 1/(2π√(1/π × 25/π×10⁻⁶)) = 1/(2π × 5×10⁻³/(2π)) = 100Hz. الزمن الدوري T = 10ms. بعد t = 5ms = T/2 يكون المكثف مشحوناً تماماً بشحنة معاكسة.
دي دائرة مهتزّة LC، ودورتها بتطلع من f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}. بالتعويض من L وC بتطلع f = 100 Hz، فالزمن الدوري T = 10 ms. الزمن المعطى 5 ms يساوي نص دورة (T/2)، فعند كده المكثف بيرجع يتشحن تمامًا بس بشحنة معاكسة. الطريقة: حسب T الأول، وقارن الزمن المعطى بيه — نص دورة بيقلب الشحنة، ودورة كاملة بترجّعها.
2.وصل ملف لولي معامل حثه الذاتي (L) ببطارية قوتها الدافعة الكهربية 20V فمر تيار بالدائرة شدته (5A). وعند استبدال البطارية بمصدر تيار متردد، القيمة الفعالة للجهده (20V). مر تيار شدته (4A). فإن النسبة بين المقاومة الأومية للملف ومفاعلته الحثية تساوي ............
درجة واحدة
أ٤/٣ الإجابة الصحيحة
ب٣/٤
ليه دي غلطالخيار الثاني هو XL/R = 3/4 وهو عكس المطلوب.
ج٤/٥
ليه دي غلطالخيار الثالث 4/5 = R/Z وليس R/XL.
د٥/٤
ليه دي غلطالخيار الرابع 5/4 = Z/R وليس R/XL.
ليه دي الصحمع DC: R = V/I = 20/5 = 4Ω. مع AC: Z = V/I = 20/4 = 5Ω. Z = √(R² + XL²) → 5 = √(16 + XL²) → XL = 3Ω. النسبة R/XL = 4/3.
ابدأ من حالة التيار المستمر؛ الملف في DC بعد الاستقرار يتصرف كمقاومة أومية فقط، لذلك R = V/I = 20/5 = 4Ω. عند توصيله بمصدر متردد تكون القراءة 20V و4A، إذن الممانعة Z = 20/4 = 5Ω. في ملف RL: Z² = R² + X_L²، ومنها X_L = √(5² - 4²) = 3Ω. المطلوب R/X_L وليس العكس، فتكون النسبة ٤/٣.
3.في الدائرة الكهربية الموضحة بالشكل، عند غلق المفتاح K مر تيار كهربي شدته 1A، فانحرف مؤشر الأميترين (x, y) بزوايا متساوية. وعند مرور تيار كهربي شدته 2A انحرف مؤشر الأميتر ذو الملف المتحرك (x) من الوضع السابق بزاوية θ. فإن مؤشرالأميتر الحراري (y) سينحرف بزاوية تساوي ............... من الوضع السابق.
درجة واحدة
أθ
ليه دي غلطبيفترض إن y بيتناسب زي x (∝ I)، وده بينسى إن الحراري ∝ I².
ب2θ
ليه دي غلطبيقول إن y بيتضاعف زي x، بس العلاقة التربيعيّة بتخلّي الزيادة أكبر من كده.
ج3θ الإجابة الصحيحة
د4θ
ليه دي غلطبياخد قراءة y الكليّة عند 2A (4 أضعاف) وينسى إن المطلوب الزيادة عن الوضع السابق (4 − 1 = 3).
ليه دي الصحالأميتر ذو الملف المتحرك يقيس التيار الفعلي: انحرافه ∝ I. الأميتر الحراري يقيس القيمة الفعالة: انحرافه ∝ I². عند I=1A كلاهما انحرف نفس الزاوية (θ₀). عند I=2A: انحراف x يزيد بنسبة ٢-١=١ (زيادة θ). انحراف y يزيد بنسبة ٤-١=٣ (زيادة 3θ).
الفرق بين الأميترين في علاقة الانحراف بالتيار: الملف المتحرك (x) انحرافه ∝ I، والأميتر الحراري (y) انحرافه ∝ I^2 (لأن الحرارة بتعتمد على I²). عند 1A الاتنين انحرفوا نفس الزاوية، ولما التيار بقى 2A الـ x زاد بمقدار θ. أمّا y فقراءتها عند 2A بتطلع ٤ أضعاف قراءتها عند 1A، يعني الزيادة = ٤ − ١ = ٣ أضعاف زيادة x، فبتبقى 3θ. الطريقة: افتكر علاقة الانحراف لكل نوع (∝ I للملف المتحرك، و∝ I² للحراري)، واحسب الزيادة عن الوضع القديم مش القيمة المطلقة.