עמוד:247

בתרשים מתואר מעגל חשמלי לפריקת קבל ] C = 5000 [ µF דרך נגד R . . 15 התנגדות המקור ε זניחה . S הוא מפסק סגור שנפתח ברגע 0 = t . V במעגל בזמנים שונים, החל תלמיד מדד את המתח על הקבל C ln ( V מפתיחת המפסק . על פי מדידותיו סרטט התלמיד גרף של ( C כפונקציה של הזמן t . המתח נמדד ביחידות V והזמן t בשניות . כידוע, מתקיים הקשר : . בהסתמך על משוואה א . זו, הסבירו מדוע המתח בין לוחות הקבל בשעת פריקתו משתנה כפונקציה של הזמן לפי הנוסחה : חשבו בעזרת הגרף את : ב . המתח על הקבל ברגע פתיחת המפסק . ] 1 [ התנגדות הנגד R . ] 2 [ הזרם במעגל : ] 3 [ ברגע פתיחת המפסק . ברגע ] t = 20 [ s . מחליפים את הקבל C בקבל אחר שקיבולו קטן יותר וחוזרים על ג . הניסוי . האם המטען הכולל של הקבל גדל, קטן או נשאר ללא שינוי ? נמקו . בתרשים א מתואר מעגל חשמלי המאפשר טעינת קבל . המעגל . 16 החשמלי כולל : מפסק S , מכשירי מדידה אידיאליים, מקור כא"מ ε שהתנגדותו הפנימית ניתנת להזנחה, נגד R וקבל C . ברגע 0 = t סגרו את המפסק S . תוצאות המדידה מתוארות בתרשים ב ובתרשים ג . השתמשו בתרשים ב ובתרשים ג כדי לחשב את הגדלים א . הבאים : הזרם החשמלי ברגע 0 = t , הכא"מ של הסוללה, התנגדות הנגד R , קבוע הזמן, קיבול הקבל, מטען הקבל לאחר שהוא נטען סופית . אילו הטעינה הייתה נעשית דרך קבל בעל קיבול גדול מ - C , ב . האם האנרגיה החשמלית האגורה בקבל הייתה גדלה, קטנה או נותרת ללא שינוי ? נמקו . מחליפים את הנגד R בנגד שהתנגדותו גדולה יותר וחוזרים ג . על הניסוי . קבעו לגבי כל אחד מהגדלים הבאים אם הוא גדל, קטן או אינו משתנה : קבוע הזמן . ] 1 [ המתח הסופי בין לוחות הקבל . ] 2 [ האנרגיה החשמלית האגורה בקבל . ] 3 [ מטען הקבל . ] 4 [ ε C R S V 14 . 1 48 . 2 t [ s ] 4020 ln ( V C ) ε R C S I [ mA ] 3 0 24 21 18 15 12 9 6 0 t [ s ] 35 30 25 20 15 10 5 V [ V ] 0 0 2 4 6 8 t [ s ] 20 15 10 5 A V 4849 . 2 2424 . 1 247 פרק 14 מעגלי RC , טעינה ופריקה של קבלים

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר