קורס בתורת החשמל מאת יוסי יאשי

תרגיל דוגמה 12

נתון אופיין התנגדות של רכיב מסוים:

א.   קבעו אם מדובר ברכיב ליניארי. נמקו את תשובתכם!

ב.     חשבו את התנגדות הרכיב.

ג.      חשבו את הזרם דרך הרכיב בעבור מתח של 8v.

פתרון תרגיל דוגמה 12

א. מאחר שבאופיין ההתנגדות שמתואר בשאלה, מופיע גרף שהוא קו ישר (לינארי), אפשר להסיק מכך שהשיפוע לאורך הגרף שווה. השיפוע באופיין זה מתאר את ההתנגדות ולכן מדובר ברכיב לינארי שיש לו התנגדות קבועה.

ב. חישוב השיפוע הוא בעצם ההתנגדות:

ג. מאחר שהרכיב לינארי התנגדותו אינה משתנה עם שינוי המתח עליו, ולכן אפשר להיעזר בחוק אוהם: 

תרגיל דוגמה 13

נתון מוליך בעל שטח חתך ריבועי, העשוי נחושת שאורכו 1.5km.

בטמפרטורה של 45°C התנגדותו 30Ω. חשבו:

א.    את מידותיו של החתך הריבועי;

ב.    מחברים את מוליך זה למקור מתח של 100 וולט. חשבו את הזרם במוליך בטמפרטורת החדר (20°C);

ג.     את עצמת הזרם במוליך בטמפרטורה של  60⁰C.

פתרון תרגיל דוגמה 13

נרכז תחילה את נתוני השאלה:

א. כדי לענות על סעיף זה, יש למצוא תחילה את שטח חתכו של המוליך. מאחר שההתנגדות הסגולית נתונה בטמפרטורת החדר, יהיה עלינו לחשב את ההתנגדות החשמלית בטמפרטורת החדר בשביל למצוא שטח חתך.

את ההתנגדות החשמלית בטמפרטורת החדר נוכל לחשב כך:

כעת נחשב את שטח חתכו של המוליך:

בעבור שטח חתך ריבועי מתקיים:

a -  אורך כל צלע בריבוע.

ב. נעזר בחוק אוהם וניתן חשיבות לטמפרטורה שבה מצוי המוליך. כלומר:

ג. כדי לחשב את עוצמת הזרם בטמפרטורה של 60°C, יהיה עלינו תחילה לחשב את ההתנגדות בטמפרטורה של 60°C:

הערה:  מתח המקור הוא הגורם היחידי שאינו משתנה כתוצאה משינויי טמפרטורות. זו הסיבה לכך שאפשר להשתמש בנתון זה בכל טמפרטורה.

תרגיל דוגמה 14

דרך מוליך העשוי ניקל עובר זרם בשיעור 4A בטמפרטורה של 33°c. אורכו של המוליך 1.5km ושטח חתכו

4mm². חשבו:

א.    את התנגדות המוליך בטמפרטורת החדר;

ב.     לאיזה מקור מתח מחובר המוליך?

פתרון תרגיל דוגמה 14

נרכז תחילה את נתוני השאלה:

א. את ההתנגדות בטמפרטורת החדר אפשר לחשב באמצעות הנוסחה הזאת:

ב. את המתח אפשר לחשב על פי חוק אוהם. מאחר שהזרם נתון בטמפרטורת של 33°C יש להכפילו על פי חוק אוהם בהתנגדות שמצויה גם כן בטמפרטורת של 33°C.

מחברים מוליך מסוג כסף למקור מתח. מוליך זה עובר תהליך קירור.

•   הקודם                                                                                                                             
• המשך