קורס בתורת החשמל מאת יוסי יאשי

תרגיל דוגמה 9

נתון מעגל חשמלי כמתואר באיור 3.16:

איור 3.16

חשבו את:

א. הספק כולל הנמסר על ידי מקור המתח

ב.       זרם דרך הנגד R4

ג.       מפל מתח בנגד R1

פתרון תרגיל דוגמה 9

א. נחשב תחילה את ההתנגדות השקולה ש"רואה" מקור המתח:

את ההספק הכללי אפשר לחשב כך:

ב. את הזרם דרך הנגד R4 לא ניתן לחשב באופן ישיר. ניתן לחשב את הזרם הכללי במעגל, שהוא גם הזרם דרך הנגד R4:

ג. את מפל המתח בנגד R1 נחשב על פי חוק אום:

תרגיל דוגמה 10

חמישים נגדים זהים מחוברים בטור למקור מתח ישר של 150V. ההספק הכולל שנמסר על ידי מקור המתח הנו 3kW. חשבו את:

א. עוצמת הזרם דרך כל נגד

ב. ערך כל נגד

פתרון תרגיל דוגמה 10

א. אפשר לחשב את הזרם הכללי שיוצא ממקור המתח, זרם זה גם עובר דרך כל נגד (חיבור טורי – אין צמתים).

ב.ראשית נחשב את הנגד השקול:

מאחר והנגדים זהים, מתקיים:

תרגיל דוגמה 11

במעגל הנתון באיור 3.17, ההספק המתפתח בנגד R3 הוא 200w.

איור 3.17

חשבו את:

א. מתח המקור

ב. הספק בנגד R1

ג. המטען שעובר במעגל במשך 5 דקות

ד. הפוטנציאל בנקודה z

ה. הפרש הפוטנציאלים Uxy

 
פתרון תרגיל דוגמה 11

א. בבואנו לפתור תרגילים מסוג זה, שחסרים בהם נתונים, נתמקד תחילה באותם רכיבים שיש עליהם לפחות שני נתונים. בתרגיל שלפנינו, שני נתונים מופיעים על הנגד R3. לכן:

במעגל הטורי הזרם שווה דרך כל הנגדים ולכן:

את מתח המקור נחשב על פי חוק אום:

ב. חישוב הספק בנגד R1

ג. כדי לחשב את המטען, יש להפוך את הזמן מדקות לשניות.

ד.הפוטנציאל בנקודה z מוגדר כאותו מתח בנקודה z, ביחס לנקודת האדמה של המעגל. כדי לחשב פוטנציאל זה, יש "לטייל" מנקודה z לאדמה ולאסוף מתחים בדרך (יש לשים לב לקוטביותם של המתחים).

איור 3.18

באיור 3.18 אפשר "לטייל" מנקודה z לאדמה בשתי דרכים. בכל דרך שנבחר נקבל אותה התשובה.

ובדרך נוספת:

נבחר בדרך הקצרה ביותר, ולשם כך נחשב תחילה את המתח על הנגד R1:

תרגיל דוגמה 12

במעגל שבאיור 3.19 הנגדים R1 ו- R2 שווים בגודלם.

איור 3.19 

חשבו את:

א. ערך כל נגד במעגל;

ב. הספק בנגד R1;

ג. איזה נגד יש לחבר בטור למעגל כך שההספק הכללי ירד ל- 60W ?

פתרון תרגיל דוגמה 12

א. נעזר בחוק המתחים של קירכהוף:

נחשב את הנגד השקול 1,2R:

מאחר שהנגדים זהים אפשר לומר:

כלומר:

ב.

ג. נחשב את הנגד השקול שיגרום להספק כולל של 60W במעגל.

כעת נעזר בתכונה שלישית של המעגל הטורי:

•   הקודם                                                                                                                             
• המשך