קורס בתורת החשמל מאת יוסי יאשי

תרגיל דוגמה 5

נתון המעגל שמתואר באיור 3.6:

איור 3.6

חשבו את ההספק שנמסר על ידי מקור המתח:

א.       עבור מצב שבו המפסק פתוח

ב.       עבור מצב שבו המפסק סגור

פתרון תרגיל דוגמה 5

א. בעבור מפסק פתוח – במצב זה דרך הנגדים R2 ו- R3 לא זורם זרם. כלומר המקור מרגיש רק את הנגד R1 ולכן ההספק שמתפתח בנגד R1, הוא גם ההספק הכולל במעגל.

ב. בעבור מפסק סגור – במצב זה זורם זרם דרך כל נגדי המעגל. מאחר ונגדים אלה מחוברים במקביל, נחשב את הנגד השקול כך:

הערה: בחישוב ההתנגדות השקולה, מאחר שכל הנגדים באותן יחידות (kΩ), התעלמנו מה- kΩ של כל נגד ולתוצאה הסופית הוספנו את ה- kΩ. אם יש נגד בעל יחידה מקובלת השונה מזה שעל ידו, אי אפשר להתעלם מן היחידות – יש להציבם כיחידה סטנדרטית.

תרגיל דוגמה 6

נתון המעגל שבאיור 3.7:

איור 3.7

הזרם Ix במצב שהמתג פתוח, קטן פי 4 מערכו כשהמתג במצב סגור.

חשבו את ערך הנגד R1.

   
פתרון תרגיל דוגמה 6

נחלק את הפתרון לשני חלקים:

כשהמתג במצב סגור –  מתקבל המעגל הזה:

נבטא את מתח המקור על פי חוק אום:

בשלב זה, נשאיר את הנתונים האלה בצד ונעבור לחלק השני.

כשהמתג במצב פתוח – במצב זה מתקבל המעגל הזה:

נבטא את מתח המקור על פי חוק אום:

מאחר שמתח המקור אינו משתנה כשסוגרים או פותחים את המתג, אפשר להשוות בין שני הביטויים שהתקבלו:

תרגיל דוגמה 7

במעגל הנתון באיור 3.8. ידועים ההספקים האלה:

 איור 3.8

חשבו את:

א.       מתח המקור;

ב.       זרם דרך הנגד R3.

פתרון תרגיל דוגמה 7

א. ניעזר בתכונה מספר 4 של המעגל המקבילי:

כעת אנו יודעים שני נתונים על הנגד R2  ולכן אפשר לחשב את המתח עליו, שהוא גם מתח המקור:

ב. על הנגד R3 אנו יודעים גם מה המתח וגם מה ההספק, לכן אפשר לחשב גם את הזרם דרכו:

תרגיל דוגמה 8

הנגד (R(q שמחובר במעגל שבאיור 3.9 הנו נגד המשנה את התנגדותו כתוצאה משינויי טמפרטורה, על פי המשוואה:

בטמפרטורה של 45°c, נמדד דרך הנגד (q)R זרם בשיעור 2A ודרך מקור המתח עבר זרם בשיעור של 6A. מקדם הטמפרטורה של הנגד 

איור 3.9

חשבו את:

א.       מתח המקור

ב.       התנגדותו של (R(q בטמ"פ של 45°c

ג.       באיזו טמפרטורה צריך להיות (R(q, כך שההספק שימסור מקור המתח יהיה 1200W?

פתרון תרגיל דוגמה 8

א.ניעזר בכלל מחלק הזרם בעבור ההתנגדות (R(q בטמפרטורה של 45°c:

את המתח על הנגד (R(q נחשב על פי חוק אום:

ב. נתוני הזרמים במעגל הם בטמ"פ של 45°c, לכן חישוב (R(q שיתקבל יהיה בהכרח באותה טמ"פ.

ראשית נחשב את ההתנגדות של  (R(q:

כעת נחשב את הטמ"פ שגרמה להתנגדות זו:

מאחר שמקדם הטמפרטורה אינו נתון בטמפרטורה  מסוימת, השימוש במשוואת הנגד התלוי בטמפרטורה יהיה פשוט יותר

(כפי שהוזכר בפרק 2):

•   הקודם                                                                                                                             
• המשך