نمونه سوالات فصل 1 تا 4 فیزیک
نمونه سوالات فیزیک 3 تجربی
فصل اول
1- در جملات زبر جاهاي خالي را با عبارات مناسب كامل كنيد.
- تراكم خطوط ميدان نشاندهنده ي................است.
- يك بار الكتريكي در اطراف خود خاصيتي ايجاد ميكند كه به آن ............ مي گويند.
- انرژي كه مولدبه ........... مي دهد تا در مدار شارش كند نيروي محركه مولد مي گويند.
- اگر كاري كه ما براي جابجايي بار الكتريكي با سرعت ثابت انجام مي دهيم مثبت باشد انرژي پتاسيل بار........مي يابد.
- قرار دادن دي الكتريك بين صفحات خازن باعث ......... ظرفيت خازن مي شود.
- بار الكتريكي موجود در يكاي سطح خارجي اجسام را ........... بار الكتريكي مي گويند.
- حركت در جهت ميدان الكتريكي باعث ........ پتانسيل الكتريكي وحركت در خلاف جهت ميدان الكتريكي باعث .......پتانسيل الكتريكي مي شود .
2 - نيروي بين دو بار با تغييرفاصله آنها ازيكديگرچگونه بغييرمي كند؟
3- نيروي بين دوذره بارداربه چه عواملي بستگي دارد؟ اندازه اين نيرورا ازچه رابطه هاي مي توان محاسبه كرد؟
۴-
الف ) ميدان الكتريكي را در يك نقطه تعريف كنيد. ب ) رابطه آنرا براي يك بار نقطه اي بنويسيد. ج ) در شكل مقابل ميدان الكتريكي را در نقاط A و B مقايسه كنيد.
۵- ميدان الكتريكي حاصل از يك بار الكتريكي نقطه اي در يك نقطه از ميدان به چه عواملي بستگي دارد ؟
۶- خطوط ميدان الكتريكي دوبارالكتريكي q' و q" را با فرض |q'| > |q"| رسم كنيد.
۷- خطوط ميدان الكتريكي رادر حالتهاي زير رسم كنيد :
الف)دو قطبي الكتريكي ب)دو بار الكتريكي هم نام وهم اندازه كه به فاصله a ازيكديگر قرار دارند؟
۸- به كمك يك آزمايش بيان كنيد چگونه ميتوان ميدان الكتريكي يكنواخت ايجاد كرد ؟
۹- چگلي سطحي بار چيست؟ چگالي سطحي باردر يك كره فلزي چگونه است؟
۱۰- چگونگي توزيع بارالكتريكي را در اجسام رسانا ونارسناتوضيح دهيد.
۱۱- الف) يك ميله پلاستيكي بابارمنفي رابه كره فلزي سبك وبدون باري كه ازنقطه اي آويزان شده است نزديك ميكنيم بارسم شكل پيش بيني كنيد چه اتفاقي خواهد افتاد؟ چرا؟
ب) آيا وضعيت بارهاي روي ميله پلاستيكي نيزتغييرخوهد كرد؟ چرا؟
۱۲- يك كره فلزي بدون بارالكتريكي را كه روي پايه نارسانايي قرار دارد به آونگ الكتريكي بارداري نزديك ميكنيم با ذكر ذليل توضيح دهيد كه چه اتفاقي مي افتد؟
1۳- در شكل گلوله سبك بدون بار رسانا توسط نخ عايقي ميان دو صحفه
بار دار آويزان است. اگر آنرا يك بار به يكي از صفحات تماس داده و
رها كنيم دائما" بين دو صفحه نوسان ميكند(به چپ وراست برخورد
مي كند)چرا ؟ تا چه وقت اينكار را ادامه ميدهد ؟
1۴- چگونگي حركت بارهاي را دررسانا وقتي به دو سر رسانا اختلاف پتاسيل اعمال شده است توصيف كنيد.
1۵- با آزميش نشان دهيد بار الكتريكي در روي سطح اجسام كروي به طور يكنواخت توزيع مي شود.
1۶- اگربارمثبتي دريك ميدان الكتريكي يكنواخت در جهت خطوط ميدان با سرعت ثابت حركت كند با رسم شكل توضيح دهيدانرژي پتانسيل آن كاهش مي يابد يا افزايش؟ چرا؟
1۷- هرگاه دوبارالكتريكي q'+ وq"+ كه درفاصله بينهايت ازهم قرارداردباسرعت ثابت به يكديگرنزديك كنيم انرژي پتانسيل مجموعه بارها چه تغييري مي كند؟ چرا؟
1۸- دو كره رساناي بزرگ وكوچك كه يكي از آنها داراي بار الكتريكي وديگري بدون بار است در فاصله نسبتا" زياد از هم روي پايه هاي عايقي قرار دارند اگر آنها را بوسيله يك سيم رسانا به هم وصل كنيم پس از اين اتصال از نظر پتانسيل الكتريكي و بار الكتريكي نسبت به هم چه وضعي خواهند داشت ؟
۱۹- دو كر فلزي به شعاعهاي1 r و 2 r داراي بار الكتريكي هستند اگر آنها را با يك سيم رسانا به هم وصل كنيم پس از برقراري تعادل كدام كميت فيزيكي آنها يكسان است ؟
2۰- معناي اختلاف پتانسيل الكتريكي بين دونقطه چيست؟
2۱- رابطه ي ميدان الكتريكي يكنواخت و اختلاف پتاسيل را به دست آوريد.
2۲- الف) نيروي محركه مولدراتعريف كنيد؟
ب) نمودار تغيير ولتا ژدو سرمولد رابرحسب شدت جرياني كه ازآن ميگذرد به طوركيفي رسم كنيد.
2۳- وقتي گفته ميشود " باتري اتومبيل 12 ولتي است " مفهوم فيزيكي اين جمله اين است كه :
وقتي ...........از قطب......... به قطب .........جابجا ميشود باتري ........ انرژي مصرف مي كند.
2۴- چرا وقتي باتري اتومبيل فرسوده ميشود نمي تواند اتومبيل را روشن كند؟
2۵- الف)ظرفيت خازن را تعريف كنيد. ب)اگربار ذخيره شده درخازن رادوبرابركنيم ظرفيت آن چه تغييري مي كند؟چرا؟
2۶- عوامل مؤثر برظرفيت خازن را نام ببريد.
2۷- رابطه ي به هم بستن خازنها را به طور سري همراه با رسم شكل و شرح بنويسيد.
۲۸- يك روش عملي براي تشخيص باردار بودن خازن بنويسيد.
۲۹- الف)پديده فروشكست چيست؟ ب)رابطه انرژي ذخيره شده درخازن را بنويسيد.
3۰- توضيح دهيد با قرار دادن دي الكتريك بين صفحات خازن چه تغييري در ظرفيت خازن پديدمي آيد؟
3۱- اگر بدون تغييربارالكتريكي دوصحفه خازن رابه هم نزديك كنيم ظزفيت وانرژي خازن چه تغييري ميكند؟
3۲- دوصحفه خازني كه بين آن هواست به دوقطب يك باتري متصل است.بدون آنكه خازن را ازباتري جداكنيم يك دي الكتريك بين دوصحفه آن قرارمي دهيم. در آنصورت در كميتهاي زير چه تغييري صورت مي گيرد: (چرا؟)
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن
3۳- يك خازن با دي الكتريك K به يك باتري متصل است.اگر دي الكتريك آنرا برداريم چه تغييري دركميتهاي زير صورت ميگيرد:
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن (چرا؟)
3۴- خازني به ظرفيت C توسط يك باتري بااختلاف پتانسيل V پرشده است.ابتدا خازن را از باتري جدا كرده سپس درون صفحات آن يك ماده دي الكتريك قرار مي دهيم در آنصورت در كميتهاي زير چه تغييري صورت مي گيرد: (چرا؟)
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن
3۵- يك خازن خالي داراي دي الكتريك را به دو سر باتري متصل نموده آنرا پر كرده سپس از باتري جدا مي كنيم. اگر در اين حالت دي الكتريك آن را برداريم در آنصورت در كميتهاي زير چه تغييري صورت مي گيرد: (چرا؟)
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن
3۶- در يك خازن تخت مربع شكل اگرفاصله بين دوصحفه خازن چهاربرابر و طول ضلع مربع را 4/1 برابر كنيم. ظرفيت خازن چه تغييري مي كند؟
3۷- بار الكتريكي µc10رادريك ميدان الكتريكي مطابق شكل ازنقطه A تا B جابه جامي كنيم مطلوبست :
الف) نيروي الكتريكي واردبربارq .
ب) كار انجام شده در اين جابجايي.
ج) تغييرانرژي پتاسيل در اين جابجايي .
د) اختلاف پتانسيل الكتريكي بين A و B .
E=5*105 N/C , AB=0.2m , cos45=0.7
۳۹- ذره بارداري به جرم 2 گرم در يك ميدان الكتريكي يكنواخت N/C3 10*2=E و پايين سو به صورت معلق قرار گرفته است نوع واندازه بار اين ذره را پيدا كنيد. ( N/kg10=g )
4۰- دو بارcµ4-q= وcµ 16 q= درفاصله cm20 از يكديگر ثابت شدهاند.بار3 q را در چه فاصلهاي از بار1 q قرار دهيم تا برآيند نيروهاي وارد بر آن صفر باشد ؟
4۱- سه بارq1=4µc و q2=-4µcو q3=16µc به ترتيب درفاصله 10 سانتي متري ازيكديگرو روي يك خط راست قرارگرفته اند, برآيند نيروي واردبر بار 3 q را حساب كنيد.
4۲- دوبارµc 10 q= وcµ10q= - و در دو راس مثلث متساوالاضلاعي به ضلع cm 10 قراردارند.ميدان الكتريكي را در راس ديگر مثلث حساب كنيد.
۴۳- سه بار مشابه5+ ميكروكولن مطابق شكل بافاصله هاي مساوي روي محيط يك نيم دايره به شعاع30 سانتيمتر قرار دارند بزرگي وجهت برايند نيروي وارد بر بارq' ردر مركز نيم دايره را تعيين كنيد.
۴۴- سه بار الكتريكي مشابه5+ ميكروكولني مطابق شكلبا فاصله هاي مساوي روي محيط يك
نيم دايره به شعاع 30 سانتي متر قرار دارند بزرگي ميدان را در مركز نيمدايره را محاسبه
كنيدوبارسم شكل جهت آنرا نشان
۴۵- دو بار نقطه اي µc20+ وµc80+ به فاصله ي cm18 ازيكديگرواقع اند درچه نقطه اي ميدان الكتريكي حاصل از اين دو بار صفر است؟
۴۶- دوبار µc2- وcµ8+ به فاصله cm6 از يكديگر ثابت شده اند. الف)بزرگي ميدان الكتريكي برآيند رادر وسط فاصله دو بار حساب كنيد. ب)خطوط ميدان الكتريكي را بطور كيفي رسم كنيد.
۴7-ذره اي به جرم g 5 در اثر نيروي الكتريكي كه به آن وارد ميشود شتابي برابرm/s2 100 مي گيرد اگر بار الكتريكي ذرهcµ4 باشد بزرگي ميدان الكتريكي را به دست آوريد.
۴۸- خازني به ظرفيت µfC1=5 با اختلاف پتاسيلV 1000 وخازني به ظرفيت2 C با اختلاف پتانسيلV 500 پر شده اند.اگر اين خازنهاي پرراازمدار اصلي شان جداكرده طوري به هم متصل كنيم كه ظرفيت معادل آنها 8µf شود. الف)خازنها پس از اتصال چگونه به هم بسته شده اند ؟ ب)اختلاف پتاسيل دوصحفه و بار ذخيره شده در هر خازن را بعد از اتصال محاسبه كنيد.
۴۹- دو خازن 10 و 5 ميكروفارادي را به هم بسته وبا اختلاف پتاسيل 10 ولت آنها پر مي كنيم اگر انرژي ذخيره شده در مجموعه خازنها برابر 750 ميكرو ژول باشد نوع به هم بستن خازنها چگونه است ؟
۵۰- سه خازن به ظرفيتهاي 12 و 4 و 2 ميكروفاراد را به طور متوالي به يكديگر متصل كرده ايم و دو سرمجموعه آنها را به مولد متصل ساخته ايم.اگر ولتاژ دو سر خازن 2 ميكروفارادي 40 ولت باشد.مطلوبست:
الف)ظرفيت خازن معادل ب) بار هر خازن ج) انرژي ذخيره شده در خازن 4 ميكروفاردي
5۱- خازنµf 20 را كه دارايcµ240 بار است به يك خازن خالي با ظرفيت fµ80 وصل مي كنيم بار روي هر كدام چقدر است؟
۵۲- دو صفحه فلزي مربع شكل را بطور موازي در فاصله 1/0 ميلي متر از يكديگر قرار مي دهيم و به آنها اختلاف پتانسيل 100
ولت وصل ميكنيم اگر بارذخيره شده درخازن تشكيل شده C 10- 10 *7/17 باشدظرفيت خازن واندازه مساحت آنراتعيين كنيد.
۵۳-خازني به ظرفيت µf4 با باتري 18 ولتي پر كرده سپس آنرا از باتري جدا كرده به يك خان خالي به ظرفيت fµ 5 متصل مي كنيم. اختلاف پتانسيل دو سر هر خازنو بار خازنµf 5 پس از اتصال چقدر است ؟
۵۴- دو خازنµf C1=6 و2 C را به يكديگر وصل كرده ودو سر مجموعه آنهارا به اختلاف پتانسيل 100 ولت وصل مي كنيم .اگر بار ذخيره شده در مجموعه خازنها µc240 باشدظرفيت خازن 2 C راحساب كنيد.
۵۵- دو خازنµf C1=8 و2 C را به يكديگر متصل ساخته ودو سر مجموعه آنها را به اختلاف پتانسيل 120 ولت وصل مي كنيم اگر بار ذخيره شده در مجموعه خازنهاµc 1200 باشد ظرفيت خازن2 C را حساب كنيد.
۵۶- دو خازن يكي به ظرفيت C1=4 و2 C را به يكديگر وصل مي كنيم و به دو سر آنها يك باتري 200 ولتي مي بنديم. اگر انرژي ذخيره شده در مجموعه خازنها mj40 باشد.ظرفيت خازن2 C را حساب كنيد.
۵۷- خازنµf C1=10 را با اختلاف پتانسيلv V1=10 وخازنµf C2=6 را با اختلاف پتانسيلv V2=6 پركرده ايم. خازنها را از باتريها جدا و صفحات مثبت آنها را به هم و صفحات منفي آنهارا نيز به هم متصل مي كنيم . اختلاف پتانسيل دو سر مجموعه چقدر مي شود؟
۵۸- خازني به ظرفيت 2 را با اختلاف پتانسيل 600 ولت وخازني ديگر به ظرفيت 6 را با اختلاف پتانسيل 300 ولت پر مي كنيم. اگر اين خازنهاي پررا ازمداراصلي شان جداكرده صفحات غير همنام آنها رابه هم وصل ميكنيم .اختلاف پتاسيل دوسر مجموعه را حساب كنيد
فصل دوم
۱- جاهاي خالي را با عبارات مناسب پر كنيد.
- در صورتي اختلاف پتانسيل دو سر مولد با نيروي محركه مولد برابر است كه ............برابر صفر باشد .
- در رساناهاي فلزي افزايش .......سبب افزايش مقاومت ويژه ودر نتيجه افزايش ........ رسانا مي شود .
۲- مقاومت الكتريكي لامپ روشن از مقاومت الكتريكي همان لامپ در حالت خاموش بيشتر است. چرا ؟
۳ - الف) مقاومت رساناهاي فلزي به چه عواملي بستگي دارد؟ رابطه آن را آنرا بنويسيد .
۴ - مقاومت ويژه رسانا را تعريف كنيد و بنويسيد به چه عواملي بستگي دارد ؟
ب) اگر طول سيمي را نصف وقطر آن را دو برابر كنيم مقاومت آن چند برابر ميشود؟ چرا؟
۵- يك تكه مس به طول L وسطح مقطع A را به كداميك از حالات زير در آوريم تا به طور نسبي كمترين مقاومت را داشته باشد ؟ چرا؟
1)طول L ومقطع A 2)طول 2L و مقطع A/2 3)طول L/2 ومقطع 2A 4) طول 3L ومقطع A/3
۶- مطابق شكل اگر يك رساناي فلزي توپر با مقاومت R از وسط در راستاي BB' نصف كنيم مقاومت هر نيمه آن چقدر مي شود؟ چرا؟ اگر اين تيغه را در راستاي AA' نصف كنيم مقاومت هر نيمه چقدر مي شود؟ چرا؟
۷- دو سيم هم دما و هم طول داراي مقاومت يكسان هستند. اگر قطر سيم اول دو برابر سيم دوم باشد , مقاومت سيم اول چند برابر مقاومت ويژه سيم دوم است ؟
۸- از مقاومت R جريان I مي گذرد اگر جريان را دو برابر كنيم با استدلال بگوييد گرماي توليد شده در زمان معين چند برار مي شود؟
۹- الف ) مقاومت يك رساناي فلزي در دماي ثابت به چه عواملي بستگي دارد ؟
ب) مقاومت زيرچند اهم است؟ 5 = سبز 6= آبي 2 = قرمز
۱۰- با توضيح كافي انرژي الكتريكي مصرفي در يك مقاومت الكتريكي را محاسبه نماييد.
۱۱- قوانين كيرشهف در مدارهاي الكتريكي را بنويسيد .
۱۲- هر يك از قوانين كيرشهف بر اساس كدام اصل پايستگي است ؟
۱۳- الف) مقاومت معادل را براي مدار موازي با محاسبه و رسمشكل بدست آوريد.
۱۴- مقاومت معادل را براي مدار موازي با محاسبه ورسم شكل بدست آوريد .
۱۵-با استفده از قانون پايستگي بار توضيح دهيد چرا در يك مدار تك حلقه شدت جريان در تمام قسمتهاي مدار يكسان است؟
۱۶- الف ) قانون اهم را تعريف كنيد. ب ) آزمايشي براي تحقيق قانون اهم طراحي كنيد.شكل مدار را رسم كنيد.
۱۷- آزمايشي طراحي كنيد كه به كمك آن بتوان درستي قانون اول كيرشهف در باره ي جريانها را تحقيق نمود .
۱۸-آزمايشي طراحي كنيد كه با آن بتوان مقاومت دروني يك باتري را تعيين نمود .
۱۹- آزمايشي را طراحي كنيد كه در يك مدار الكتريكي دزستي رابطه I3+I=I1+I2 را نشان دهد.
۲۰- آزمايشي طراحي كنيد كه توسط آن بتوان دماي رشته سيم درون لامپ الكتريكي را برآورد كرد .
۲۱- با طراحي يك آزمايش ورسم يك يك مدار چگونگي تغيير مقاومت يك رسانا را با طول آن بررسي كنيد.(رسم شكل وجدول)
۲۲- هنگام استفاده از رئوستا در مدار ابتدا بايد آنرا با بيشترين مقاومت در مدار قرار داد علت را توضيح دهيد.
۲۳- لامپهاي چراغاني يك خيابان بطور سري به هم بسته شده اند اگر يكي از اين لامپها بسوزد چه اتفاقي مي افتد ؟ چرا؟
۲۴- چرا وقتي باتري اتومبيل فرسوده ميشود نمي تواند اتومبيل را روشن كند ؟
۲۵- از سيمي به مقاومت R جريان I مي گذرد اگر مقاومت اين بخش را دو برابر وشدت جريان در آن را نيز دو برابر كنيم با استدلال بگوييد گرماي توليد شده در زمان معين چند برابر مي شود؟
۲۶-روي يك لامپ اعداد P=18 W , V=12 V ثبت شده است . الف- انرژي الكتريكي مصرفي اين لامپ وقتي به ولتاژ 12V وصل است در مدت 10 ساعت چند كيلو وات ساعت است ؟ ب) مقاومت سيم تنگستن درون لامپ چقدر است ؟
۲۷- مقاومت يك سيم گرم كن بخاري برقي 100 اهم و شدت جريان عبوري از آن 2 آمپر مي باشد در مت 20 دقيقه چند كيلو وات ساعت انرژي الكتريكي در آن مصرف ميشود؟
۲۸- به دو سريك مقاومت اختلاف پتانسيل 100 ولت وصل ميكنيم جرياني كه از آن عبور ميكند 4 آمپر است . الف – مقومت سيم را حساب كنيد. ب – در مدت يك ساعت چند ژول و چند كيلو وات ساعت انرژي الكتريكي در آن مصرف مي شود ؟
۲۹- ضريب دمايي يك مقاومت فلزي چقدر باشد تا اگر دماي آنرا 2000 در بيشتر كنيم مقاومت آن 10 برابر مقاومت اوليه اش شود؟
۳۰- دو سر مقاومت R=3.5Ω درمداري مطابق شكل به يك باطري به نيروي محركه ε ومقاومت دروني Ωr =1 بسته شده است. شدت جريان مدار 2 آمپر است.الف – اختلاف پتانسيل دو سر مقاومت چند ولت است ؟
ب – توان مصرف شدهدر آن چند وات است؟
ج – نيروي محركه مولد و توان توليدي آن چقدر است؟
فصل سوم
1- جاهاي خالي را با كلمات متاسب پر كنيد.
- در مواد فرو مغناطيس .......... حجم حوزه هاي مغناطيسي به سختي تغيير مي كند .
- دو سيم راست موازي حامل جريانهاي ........... يكديگر را ميربايند.
- خطوط ميدان مغناطيسي يكديگر را .......... نمي كنند.
۲- الف –محور مغناطيسي دوقطبي را تعريف كنيد.
ب – بيشبنه خاصيت آهنربايي در يك ماده فرو مغناطيس چه موقع به وجود مي آيد ؟
۳- دو ميله فولادي كه ظاهر آنها يكسان است يكي آهنرباست وديگري آهنربا نيست. بدون آنكه آنها را آويزان كنيد يا از وسيله ديگري استفاده كنيد چگونه ميتوانيد آنها را از هم تمييز دهيد.
۴- يك قطعه نخ و آهنربايي در اختيار داريد كه قطبهايش معلوم نيست با ذكر دليل توضيح دهيد كه چگونه مي توان بدون هيچ وسيله ديگري قطبهاي آهنربا را شناسايي كرد؟
۵- چنانچه يك آهنرا را به قطعات كوچك وكوچكتر شكسته وتقسيم كنيم در مورد خاصيت مغناطيسي چه نتيجه اي به دست مي آيد؟
۶- ميدان مغناطيسي را تعريف كرده دو ويژگي خطوط ميدان مغناطيسي را بيان كنيد.
۷- الف- ميدان مغناطيسي يكنواخت به چه نوع ميداني گفته ميشود؟ ب- به چه روشي مي توان چنين ميداني را ايجاد كرد؟ توضيح دهيد.
۸- الف- بنا به تعريف جهت ميدان مغناطيسي در هر نقطه چگونه تعيين مي شود؟ ّ- بيان كنيدتراكم خطوط ميدان مغناطيسي نشان دهنده چيست؟
۹- ميدان مغناطيسي حاصل از پيچه حامل جريان در داخل وخارج آن چگونه است؟
۱۰- عوامل مؤثر در نيروي وارد بر سيم حامل جريان در ميدان مغناطيسي را نام ببريد.
۱۱- نيروي وارد بربار متحرك در ميدان مغناطيسي به چه عواملي بستگي دارد ؟ در چه صورت نيروي وارد بر بار بيشترين مقدار را خواهند داشت؟
1۲- ذرهاي با بارالكتريكي q با سرعت V در ميدان مغناطيسي B حركت مي كند. راستاي نيروي F وارد بر ذره مثبت نسبت به راستاي V و B چگونه است ؟
1۳- تفاوت نيروي وارد بر بار الكتريكي متحرك در ميدان الكتريكي و ميدان مغناطيسي را بنويسيد.
۱۴- يك ذره بار دار در يك ميدان مغناطيسي يكنواخت قرار دارد.
الف- در چه صورت بر ذره نيروي الكترومغناطيسي وارد ميشود. ب- چه وقت اين نيرو بيشينه است.
1۵- از سيملوله اي جريان الكتريكي عبور مي كند اگر بدون تغيير در شدت جريان حلقه هاي سيملوله را به هم نزديك كنيم با ارئه دليل تعيين كنيد در بزرگي وجهت ميدان مغناطيسي چه تغييري حاصل مي شود؟ A
1۶- الف - خطوط ميدان مغناطيسي شكل مقابل را رسم كرده و دو ويژگي
خطوط ميدان مغناطيسي سيملوله را بنويسيد.
ب – جهت ميدان مغناطيسي در نقاط A و A' چگونه است؟ A'
1۷- از دو سيم بلند وراست وموازي ونازك جريان الكتريكي عبور ميكند. با استدلال كافي ورسم شكل جهت ميدان مغناطيسي هر سيم در محل سيم ديگر وسپس جهت نيروي وارد بر هر سيم را بدست آوريد در صورتيكه :
الف – جيانهاي دو سيم هم جهت باشند. ب – جريانهاي دو سيم مختلف الجهت باشند.
1۸- يكاي جريان الكتريكي را تعريف نماييد. + -
1۹-بارسم شكل آزمايشي طراحي كنيد كه به كمك آن بتوان نيروي وارد برسيم حامل جريان درميدان مغناطيسي رااندازه گيري كرد.
۲۰- آزمايشي طراحي كنيد كه بوسيله آن بتوان وجود ميدان مغنلطيسي اطراف سيم راست وبلند حامل جريان الكتريكي را نشان داد وجهت ميدان را نيز مشخص نمود.
۲۱- حوزه مغناطيسي چيست؟
۲۲- دو قطبي مغناطيسي ومحور مغناطيسي دو قطبي را تعريف كنيد.
۲۳- تفاوت مواد فرو مغاطيس نرم وسخت را بيان كنيد.مثال بزنيد.
۲۴- آيا مي توان خاصيت مغناطيسي را در ماده فرومغناطيس تا حد دلخواه افزايش داد؟ چرا؟
۲۵- ضمن رسم شكل با يك آزمايش تفاوت خاصيت مغناطيسي آهن وفولاد را نشان دهيد.
۲۶- سيمي به طول28/6 متر را به صورت يك پيچه مسطح به شعاع Cm 10 در مي آوريم اگر شدت جريان عبوري از پيچه 2 آمپر باشد مطلوبست : الف – تعدادحلقه هاي پيچه . ب – بزرگي ميدان مغناطيسي در مركز پيچه .
۲۷- در شكل زير الكتروني از چپ به راست در حركت است ونيروي بيشينه بالاسوي 1.6 *10-14 N به آن وارد ميشود. اگر سرعت حركت الترون 2*105 m/s باشد بزرگي وجهت ميدان را تعيين كنيد.
۲۸- پيچه اي دايره اي شكل به شعاع cm 4/31 داراي 100 حلقه بوده واز آن جريان الكتريكي 5 آمپر مي گذرد. چنانچه الكترونها با سرعت 106 متر بر ثانيه از مركز پيچه بگذرند به ترتيبي كه زاويه بين جهت حركت آنها با راستاي عمود بر سطح پيچه زاويه 30 درجه بسازد اندازه نيروي وارد بر هر الكترون را حساب كنيد.
۲۹- از دو سيم راست موازي وبسيار بلند جريانهايي مطابق شكل مي گذرد: I1=5A
الف- بزرگي ميدان مغناطيسي برآيند رادر نقطه A محاسبه كنيد. 1..5m A
ب- در چه فاصله اي از سيم حامل جريان I2 ميدان مغناطيسي 0.75m
برآيند صفر است؟ I2=10A
۳۰- در مسئله قبل : الف- اندازه نيروي وارد بر هرمتر از سيم چقدر است؟
ب – جهت ميدان مغناطيسي ونيروي وارد بر سيمها را با رسم شكل نشان دهيد؟
۳۱- بزرگي ميدان مغناطيسي حصل از جريان الكتريكي كه از سيم نازك وبلند ومستقيم مي گذرددر فاصله mm 2 از آن برابر T 2*10-4 ميباشدشدت جريان عبوري از سيم چقدر است؟
۳۲- سيملوله اي به طول CM 6/12 شامل 3000 دور جريان الكتريكي ثابتي ميگذرد به طوري كه ميداني برابر 3-10 *5/7 تسلا در درون آن ايجاد ميشود. شدت جريان عبوري از سيملوله را حساب كنيد.
۳۳- از سيم راست به طول cm 80 كه در داخل ميدان يكنواخت B كه با هم زاويه ي53 درجه مي سازندقرار دارد جريان A 10 عبور مي كند اگر نيروي الكترو مغناطيسي وارد بر سيم برابر 3-10*28/1 نيوتن باشد مقدار B رابدست آوريد.sin53=0.8) )
۳۴- سيمي به طول دو متر مطابق شكل در يك ميدان مغناطيسي يكنواخت عمود بر صحفه كاغذ و درونسو به بزرگي 06/0تسلا قرار ونيروي الكترومغناطيسي وارد برآن بالا سو وبرابر2/1 نيوتن
مي باشد. اندازه وجهت جريان را بدست آوريد.
۳۵- ميدان مغناطيسي در مركز پيچه اي كه از جريان 10 آمپر ميگذرد برابر 28/6 ميلي تسلا است.اگر شعاع پيچه 5 سانتي متر باشد حساب كنيد يچه چند دور دارد؟
۳۶- از دو سيم راست ونازك وموازي كه به فاصله20سانتيمترازيكديگرقراردارندشدت جريانهاي2و5 آمپرعبورميكندبزآيندميدان مغناطيسي رادروسط فاصله دوسيم حساب كنيد درصورتي كه:الف – جريانهاهم جهت باشند ب- جريانها غيرهم جهت باشند.
۳۷- التروني با سرعت m/s 107* 3 در يك ميدان مغناطيسي به سمت شرق در حال حركت است. نيرويي كه ميدان مغناطيسي بر اين الكترون وارد مي كند بيشينه وبالا سو وبرابر N 14-10*8/4 است. بزرگي وجهت ميدان مغناطيسي را تعيين كنيد.
۳۸- الف- از سيملوله اي به طول cm 4 كه داراي 400 حلقه است چه جرياني عبور دهيم تا بزرگي ميدان مغناطيسي در درون سيملوله 2-10*π2 تسلا شود؟
ب – الكتروني در فضاي اين سيملوله با سرعت m/s 104*3 طوري در حركت است كهبردار سرعت با بردار ميدان زاويه 30 درجه مي سازد.نيروي وارد بر الكترون را حساب كنيد.
۳۹- در يك ميدان مغناطيسي به بزرگي 40 گاوس سيمي به طول cm 10 و به جرم g 20 توسط دو نخ آويزان است چه جرياني ودر كدام جهت از سيم عبور كند تا نيروي وزن سيم
با نيروي الترومغناطيسي خنثي شود. g=10 N/kg))
۴۰- پروتوني با سرعت 100 متر برثانيه در ميدان مغناطيسي يكنواخت حركت مي كند. هنگامي نيرو بيشينه است كه پروتون به طرف مغرب درحركت باشد. اگر اندازه اين نيرو N 16-10*8 باشد در هر يك از حالتهاي زير اندازه وجهت ميدان مغناطيسي راتعيين كنيد. الف- F رو به شمال باشد ب- F قائم رو به پايين باشد.
۴۱- سيم رسانايي به طول cm600 را به صورت يك سيملوله در آورده ايم به گونه اي كه شعاع هر حلقه آن cm 10 واز جرياني به شدت 20 آمپر عبور داده ايم : الف – پيدا كنيد تعداد حلقه هاي سيملوله را.
ب- اگر طول سيملوله cm 30 باشد شدت ميدان مغناطيسي درونآن چند تسلا است؟ ( 3=π )
۴۲- از سيمي به طول 157 سانتيمتر كه بصورت حلقه در آمده لست شدت جريان 2 آمپر عبور مي كند. ميان مغناطيسي حاصل از جريان در مركز حلقه را حساب كنيد.
۴۳- يك ذره بارداربا بار cµ 4+ وبا سرعت m/s 105 *2 عمود بر راستاي ميدان مغناطيسي يكنواختي با بزرگي mT 20 حركت مي كند.بزرگي ميدان الكتريكي را چنان بدست آوريد كه نيرويي به اندازه نيروي مغناطيسي برذره وارد كند.
۴۴- از سيم راست وبلندي جرياني به شدت 10 آمپرمي گذرد. اولا" بزرگي ميدان مغناطيسي حاصل را در فاصله cm 20از سيم را حساب كنيد. ثانيا" اگر سيم ديكري به موازات سيم اولي وبه فاصله cm 20 از آن واقع باشد چه جرياني بايد از آن بگذرد تابر هر متر از آن نيرويm/s 107*4 نيوتن وارد شود؟
۴۵- ذره اي به جرم 10گرم داراي بارالكتريكيµc 2- روبه سمت جنوب عمودبرميدان مغناطيسي افقي يكنواخت درحال حركت با سرعت 7 10*25 است. اگر اين ذره بخواهد بدون انحراف در اين ميدان به حركت خود ادامه دهد مطلوبست :
20 cm A
الف- بزرگي ميدان مغناطيسي ب – جهت ميدان مغناطيسي با رسم شكل
۴۶- ميدان مغناطيسي روي محور و درون سيملوله اي كه از جريان 5 آمپر مي گذردmT 57/1 است. اگر سيملوله از 250 حلقه تشكيل شده باشد طول آن چقدر است؟
فصل چهارم
1- جاهاي خالي را با عبارات مناسب پر كنيد .
- هر چه آهنگ تغيير شار مغناطيسي در مداربسته بيستر باشد نيروي محركه القايي ……… و جريان ايجاد شده ……..است.
- هرگاه شار مغناطيسي اي كه از يك مدار بسته مي گذرد تغيير كند …….درآن القاميشودكه بزرگي آن با….... متناسب است.
۲- شار مغناطيسي را تعريف كنيد.يكاي آنرا در SI نام برده ونوع كميت آنرا مشخص كنيد.
۳-الف) قانون القاي الكترومغناطيسي فارادي را بيان كنيد. قانون لنز را بيان كنيد.
ب)در شكل مقاومت رئوستا در حال افزايش است جهت جريان القايي رادرگالوانومتر با ذكر دليل مشخص كنيد.
۴- در شكل مقابل اگر قطعه سيم ac به سمت راست كشيده شود
با ذكر دليل جهت جريان القايي را مشخص كنيد.
۵- دو سيملوله با طول وتعداددور يكسان در اختيار داريم. اگر شعاع سطح مقطع يكي دو برابر ديگري باشد نسبت ضريب خود القايي سيم لوله با شعاع بزرگتر به كوچكتر را حساب كنيد.
۶- در شكل زير چنانچه كليد را ببنديم از طرف سيملوله با
هسته آهني بر هر يك از آهنرباهاي A وB چه نيرويي
وارد مي شود ؟ استدلال كنيد.
۷-الف - سه را ايجاد جريان القايي را نام ببريد. ب – يكاي ضريب خود القايي راتعريف كنيد.
۸- اگر شدت جريان در سيملوله اي 3 برابرشود انرژي ذخيره شده در آن چند برابر خواهد شد؟
۹-در شكل مقابل مقاومت رئوستا را افزايش مي دهيم.با ذكر دليل جهت نيروي محركه القايي راتعيين كنيد.
1۰- از سيملوله اي جريان ثابت I عبور مي كند اگر هسته اي درون آن قرار گيرد وجريان ثابت بماندانرژي ذخيره شده در آن چگونه تغيير مي كند؟ توضيح دهيد؟
1۱- اگرحلقه هاي يك سيملوله رابهم نزديك كنيم بافرض آنكه تغييرسطح حلقه ها ناچيزباشد ضريب خودالقايي آن چگونه تغييرمي كند؟
1۲- عوامل مؤثر برضريب خود القايي سيملوله را نام ببريد.
1۳- ضريب خود القايي سيملوله رابا محاسبه بدست آوريد.
1۴- تفاوت جريان الكتريكي متناوب با جريان مستقيم چيست ؟
1۵- سه روش براي افزايش بيشينه نيروي محركه يك مولد صنعتي جريان متناوب را معرفي كنيد. (با ذكر دليل)
1۶- نمودار I-t و Φ-t را براي مولد جريان متاوب در يك دوره رسم كنيد.
1۷- آزمايشي طراحي كنيد كه با آن بتوان اثر خود القايي را در يك سيملوله مشاهده كرد.
1۸- آزمايشي طراحي كنيد كه نشان دهنده ي قانون لنز باشد.
19- آزمايشي طراحي كنيد كه ايجاد جريان القايي را نشان دهد.با رسم شكل.
۲۰- پيچه مسطحي به مساحت cm2 200 شامل 30 حلقه را عمود بر ميدان مغناطيسي 2 تسلا قرار مي دهيم: الف - شاري كه از هر حلقه مي گذرد را حساب كنيد. ب-اگر پيچه را در راستاي سطح خود در مدت 1/0 ثانيه بطور كامل از ميدان مغناطيسي خارج كنيم بزرگي نيروي محركه ي متوسط القا شده در دو سرپيچه چند ولت خواهد بود؟
۲۱- پيچهاي به مساحت cm2 10 درميدان يكنواختي به بزرگي T 4/0 بابسامد زاويه اي rad/s250 مي چرخد.اگر نيروي محركه ي القايي بيشينه در آن 30 ولت باشد.تعداد حلقه هاي پيچه را حساب كنيد.
۲۲- 197- پيجه اي به مسحت 400 سانتي متر مربع كه مقاومت آن 4 اهم وتعداد حلقه هاي آن 200 دور است بطور عمود بر ميدان مغناطيسي يكنواختي به شدت 2/0 تسلاقرار دارد اگر اندازه اين ميدان در مدت 1/0 ثانيه به صفر برسد حساب كنيد:
الف- تغييرشار مغناطيسي درهر حلقه ب – نيروي محركه القايي متوسط ايجاد شده در پيچه
ج – شدت جريان القايي متوسط ايجاد شده در پيچه
۲۳- پيچه اي شامل 200 دور با سطح مقطعcm2 2 در يك ميدان مغناطيسي يكنواخت به گونه اي قرار دارد كه خطهاي ميدان بر سطح پيچه عمود است بزرگي ميدان مغناطيسي در مدت ms 2/3 وبدون تغيير جهت از T 18/0 به T 22/0 ميرسد اندازه نيروي محركه القايي متوسط چقدر است؟
۲۴- پيچه اي كه داراي 800 حلقه است عمودبر يك ميدان مغناطيسي يكنواختي كه اندازه آن025/0 ميلي تسلا است وجهت آن از راست به چپ است قرار دارد ميدان مغناطيسي در مدت 05/0 ثانيه تغيير كرده وبه025/0 تسلا در خلاف جهت اوليه مي رسداگر مساحت هر حلقه 50 سانتيمتر مربع باشد :
الف- انداره نيروي محركه القايي متوسطدرپيچه راحساب كنيد.
ب- اگرمقاومت پيچه 10 اهم باشد شدت جريان القايي رابدست آوريد.
2۵- مساحت پيچه اي با 200 دور سيم روپوش دار و مقاومت التريكي 5 اهم برابر cm2 60 است. اين پيچه به طور عمود بر يك ميدان مغناطيسي قرار دارد. ميدان مغناطيسي با چه آهنگي تغيير كند تا جرياني به شدتmA 2 در پيچه بوجود آيد؟
2۶- پيچه اي به مساحت cm2 10 داراي 500 حلقه استو بر يك ميدان مغناطيسي يكنواختي به بزرگي 04/0 تسلا عمود است. اگر پيچه در مدت 01/0 ثانيه آنقدر بچرخد تاسطح آن با ميدان موازي گردد . بزرگي نيروي محركه القايي متوسط را حساب كنيد.
2۷- قابي به شكل مربع به ضلع cm 20 درون يك ميدان مغناطيسي 5/0 تسلا موازي خطوط ميدان قرار دارد. قاب را مي چرخانيم تا در مدت s 01/0نيم خط عمود بر سطح قاب با خطوط ميدان زاويه 60 درجه بسازد :
الف- شار مغناطيسي درون سطح قاب در هر حالت چقدر است؟
ب- بيروي محركه القايي متوسط درون قاب چقدر است؟
ج- اگر مقاومت قاب 5 اهم باشد شذت جريان القايي متوسط چقدر است؟
2۸- يك حلقه مسطيلي به ابعاد 20و30 سانتيمتر در صحفه yoz قرار دارد. اگر ميدان مغناطيسي يكنواخت به اندازه 2/0 تسلا هم جهت با محور x برقرار باشد شار مغناطيسي گذرنده از اين حلقه چقدر بوده است و چنانچه آن را درمدت 5/0 ثانبه چرخانده ودر صفحه xoy قرار دهيم نيروي محركه القايي متوسط را بدست آوريد.
2۹- آهنربايي در كنار سيم پيچ دايره اي با 50 دور به مقاومت 2 اهم قرار دارد وشار مغناطيسي كه از هر حلقه مي گذرد وبر است اگر در مدت 4/0 ثانيه آهنربا را از سيم پيچ دور كنيم تا شار مغناطيسي كه از هر حلقه عبور مي كند به وبر برسد شدت جريان القايي متوسط در سيم پيچ فوق چند آمپر است
۳۰- سيملوله اي با ضريب خود القاييH 01/0 ومقاومت 2 اهم مفروض است.دوسرسيملوله را به يك باتري 12ولتي وصل مي كنيم انرژي ذخيره شده در سيملوله را حساب كنيد.
۳۱- سيملوله اي بدون هسته با سطح مقطع 10 سانتيمتر مربع وطول 50 سانتيمتر داريم. اگر تعدادحلقه هاي اين سيملوله برابر 2000 باشد و جريان متغيزي به صورت 3 – t 4= I از آن بگذرد.
الف – نيروي محركه القايي در سيملوله را حساب كنيد(1=K ) ب- اگر جريان ثابت 2 آمپر از آن بگذرد انرژي ذخيره شده در سيملوله را حساب كنيد.
۳۲- در يك مدار التريكي ms 75 تا پس از قطع كليد جريان در از 3/0 آمپربه صفر برسد اگر نيروي محركه ي متوسط القا شده در مدار 2 ولت شود. ضريب خود القايي مدار را حساب كنيد.
۳۳- شدت جريان بيشينه در يك مدار شامل جريان متناوب رابر 2 آمپر ودوره آن ثانيه است شكل ساده ي معادله شدت جريان- زمان را براي آن بنويسيد.
۳۴- نيروي محركه القايي در يك مولد جريان متناوب در لحظه ي t برابر است با έ =10-2sin 25πt :
الف- دوره تناوب را تعيين كنيد.
ب- لحظه اي را حساب كنيد كه براي اولين بار نيروي محركه به 5*10-3 ولت ميرسد.
۳۵-از سيملوله اي با ضريب خود القايي H 3/0 جريان متغيري مي گذرد كه با زمان به صورت 2/0 + t 5= I تغييرميكند.بزرگي نيروي محركه ي القا شده را محاسبه كنيد.
۳۶- سطح هر يك از حلقه هاي يك سيملوله cm2 50 طول آن cm 56/12 است وشدت جريان در آن طبق رابطه ي5-t 2 = I مي باشد. در صورتي كه نيروي محركه ي متوسط خود القايي در سيملوله 1/0 ولت باشد.
الف- ضريب خود القايي سيملوله را حساب كنيد. ب – تعداد حلقه هاي سيملوله را حساب كنيد.
۳۷- پيچهاي به مساحت cm2 وتعداد 100 دور سيم حول محوري عمود بر خطوط ميدان يكنواخت 03/0 تسلا باسر عت 2400 دور در دقيقه به طور يكنواخت مي چرخد. الف- مكزيمم نيروي محركه القايي در پيچه را حساب كنيد.
ب- معدله نيروي محركه القايي را با فرض اينكه درلحظه ضفر نيروي محركه القايي صفر باشد بنويسيد.
۳۸- جريان متناوبي كه بيشينه آن 5 آمپر است ودره آن 01/0ثانيه از يك رساناي 4 اهمي مي گذرد.
الف – معادله شدت جريان در رسانا را در لحظه t بنويسيد. ب – در لحظه s 100/1 شدت جريان چند آمپر است؟
ج – معادله نيروي محركه القايي را بنويسيد.
۳۹-ازسيملوله اي كه ضريب خودالقايي آن20ميلي هانري است جريان متناوبي كه معادله آن دردستگاهSI بصورتI=5sin100πt است مي گذرد بيشترين انرژي ذخيره شده در اين سيملوله را حساب كنيدو معادله نيروي محركه خود القايي را در اين سيملوله بدست آوريد
۴۰-از يك سيملوله به ضريب خود القايي 10 ميلي هانري جريان 10 آمپر مي گذرد اگر در مدت 1/0 ثانيه جريان آن به صفر برسد متوسط نيروي محركه خود القايي در سيملوله را حساب كنيد
فصل اول
1- در جملات زبر جاهاي خالي را با عبارات مناسب كامل كنيد.
- تراكم خطوط ميدان نشاندهنده ي................است.
- يك بار الكتريكي در اطراف خود خاصيتي ايجاد ميكند كه به آن ............ مي گويند.
- انرژي كه مولدبه ........... مي دهد تا در مدار شارش كند نيروي محركه مولد مي گويند.
- اگر كاري كه ما براي جابجايي بار الكتريكي با سرعت ثابت انجام مي دهيم مثبت باشد انرژي پتاسيل بار........مي يابد.
- قرار دادن دي الكتريك بين صفحات خازن باعث ......... ظرفيت خازن مي شود.
- بار الكتريكي موجود در يكاي سطح خارجي اجسام را ........... بار الكتريكي مي گويند.
- حركت در جهت ميدان الكتريكي باعث ........ پتانسيل الكتريكي وحركت در خلاف جهت ميدان الكتريكي باعث .......پتانسيل الكتريكي مي شود .
2 - نيروي بين دو بار با تغييرفاصله آنها ازيكديگرچگونه بغييرمي كند؟
3- نيروي بين دوذره بارداربه چه عواملي بستگي دارد؟ اندازه اين نيرورا ازچه رابطه هاي مي توان محاسبه كرد؟
۴-
الف ) ميدان الكتريكي را در يك نقطه تعريف كنيد. ب ) رابطه آنرا براي يك بار نقطه اي بنويسيد. ج ) در شكل مقابل ميدان الكتريكي را در نقاط A و B مقايسه كنيد.
۵- ميدان الكتريكي حاصل از يك بار الكتريكي نقطه اي در يك نقطه از ميدان به چه عواملي بستگي دارد ؟
۶- خطوط ميدان الكتريكي دوبارالكتريكي q' و q" را با فرض |q'| > |q"| رسم كنيد.
۷- خطوط ميدان الكتريكي رادر حالتهاي زير رسم كنيد :
الف)دو قطبي الكتريكي ب)دو بار الكتريكي هم نام وهم اندازه كه به فاصله a ازيكديگر قرار دارند؟
۸- به كمك يك آزمايش بيان كنيد چگونه ميتوان ميدان الكتريكي يكنواخت ايجاد كرد ؟
۹- چگلي سطحي بار چيست؟ چگالي سطحي باردر يك كره فلزي چگونه است؟
۱۰- چگونگي توزيع بارالكتريكي را در اجسام رسانا ونارسناتوضيح دهيد.
۱۱- الف) يك ميله پلاستيكي بابارمنفي رابه كره فلزي سبك وبدون باري كه ازنقطه اي آويزان شده است نزديك ميكنيم بارسم شكل پيش بيني كنيد چه اتفاقي خواهد افتاد؟ چرا؟
ب) آيا وضعيت بارهاي روي ميله پلاستيكي نيزتغييرخوهد كرد؟ چرا؟
۱۲- يك كره فلزي بدون بارالكتريكي را كه روي پايه نارسانايي قرار دارد به آونگ الكتريكي بارداري نزديك ميكنيم با ذكر ذليل توضيح دهيد كه چه اتفاقي مي افتد؟
1۳- در شكل گلوله سبك بدون بار رسانا توسط نخ عايقي ميان دو صحفه
بار دار آويزان است. اگر آنرا يك بار به يكي از صفحات تماس داده و
رها كنيم دائما" بين دو صفحه نوسان ميكند(به چپ وراست برخورد
مي كند)چرا ؟ تا چه وقت اينكار را ادامه ميدهد ؟
1۴- چگونگي حركت بارهاي را دررسانا وقتي به دو سر رسانا اختلاف پتاسيل اعمال شده است توصيف كنيد.
1۵- با آزميش نشان دهيد بار الكتريكي در روي سطح اجسام كروي به طور يكنواخت توزيع مي شود.
1۶- اگربارمثبتي دريك ميدان الكتريكي يكنواخت در جهت خطوط ميدان با سرعت ثابت حركت كند با رسم شكل توضيح دهيدانرژي پتانسيل آن كاهش مي يابد يا افزايش؟ چرا؟
1۷- هرگاه دوبارالكتريكي q'+ وq"+ كه درفاصله بينهايت ازهم قرارداردباسرعت ثابت به يكديگرنزديك كنيم انرژي پتانسيل مجموعه بارها چه تغييري مي كند؟ چرا؟
1۸- دو كره رساناي بزرگ وكوچك كه يكي از آنها داراي بار الكتريكي وديگري بدون بار است در فاصله نسبتا" زياد از هم روي پايه هاي عايقي قرار دارند اگر آنها را بوسيله يك سيم رسانا به هم وصل كنيم پس از اين اتصال از نظر پتانسيل الكتريكي و بار الكتريكي نسبت به هم چه وضعي خواهند داشت ؟
۱۹- دو كر فلزي به شعاعهاي1 r و 2 r داراي بار الكتريكي هستند اگر آنها را با يك سيم رسانا به هم وصل كنيم پس از برقراري تعادل كدام كميت فيزيكي آنها يكسان است ؟
2۰- معناي اختلاف پتانسيل الكتريكي بين دونقطه چيست؟
2۱- رابطه ي ميدان الكتريكي يكنواخت و اختلاف پتاسيل را به دست آوريد.
2۲- الف) نيروي محركه مولدراتعريف كنيد؟
ب) نمودار تغيير ولتا ژدو سرمولد رابرحسب شدت جرياني كه ازآن ميگذرد به طوركيفي رسم كنيد.
2۳- وقتي گفته ميشود " باتري اتومبيل 12 ولتي است " مفهوم فيزيكي اين جمله اين است كه :
وقتي ...........از قطب......... به قطب .........جابجا ميشود باتري ........ انرژي مصرف مي كند.
2۴- چرا وقتي باتري اتومبيل فرسوده ميشود نمي تواند اتومبيل را روشن كند؟
2۵- الف)ظرفيت خازن را تعريف كنيد. ب)اگربار ذخيره شده درخازن رادوبرابركنيم ظرفيت آن چه تغييري مي كند؟چرا؟
2۶- عوامل مؤثر برظرفيت خازن را نام ببريد.
2۷- رابطه ي به هم بستن خازنها را به طور سري همراه با رسم شكل و شرح بنويسيد.
۲۸- يك روش عملي براي تشخيص باردار بودن خازن بنويسيد.
۲۹- الف)پديده فروشكست چيست؟ ب)رابطه انرژي ذخيره شده درخازن را بنويسيد.
3۰- توضيح دهيد با قرار دادن دي الكتريك بين صفحات خازن چه تغييري در ظرفيت خازن پديدمي آيد؟
3۱- اگر بدون تغييربارالكتريكي دوصحفه خازن رابه هم نزديك كنيم ظزفيت وانرژي خازن چه تغييري ميكند؟
3۲- دوصحفه خازني كه بين آن هواست به دوقطب يك باتري متصل است.بدون آنكه خازن را ازباتري جداكنيم يك دي الكتريك بين دوصحفه آن قرارمي دهيم. در آنصورت در كميتهاي زير چه تغييري صورت مي گيرد: (چرا؟)
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن
3۳- يك خازن با دي الكتريك K به يك باتري متصل است.اگر دي الكتريك آنرا برداريم چه تغييري دركميتهاي زير صورت ميگيرد:
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن (چرا؟)
3۴- خازني به ظرفيت C توسط يك باتري بااختلاف پتانسيل V پرشده است.ابتدا خازن را از باتري جدا كرده سپس درون صفحات آن يك ماده دي الكتريك قرار مي دهيم در آنصورت در كميتهاي زير چه تغييري صورت مي گيرد: (چرا؟)
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن
3۵- يك خازن خالي داراي دي الكتريك را به دو سر باتري متصل نموده آنرا پر كرده سپس از باتري جدا مي كنيم. اگر در اين حالت دي الكتريك آن را برداريم در آنصورت در كميتهاي زير چه تغييري صورت مي گيرد: (چرا؟)
الف)ظرفيت خارن ب)بارخازن ج)اختلاف پتانسيل دوسرخازن د)انرژي خازن
3۶- در يك خازن تخت مربع شكل اگرفاصله بين دوصحفه خازن چهاربرابر و طول ضلع مربع را 4/1 برابر كنيم. ظرفيت خازن چه تغييري مي كند؟
3۷- بار الكتريكي µc10رادريك ميدان الكتريكي مطابق شكل ازنقطه A تا B جابه جامي كنيم مطلوبست :
الف) نيروي الكتريكي واردبربارq .
ب) كار انجام شده در اين جابجايي.
ج) تغييرانرژي پتاسيل در اين جابجايي .
د) اختلاف پتانسيل الكتريكي بين A و B .
E=5*105 N/C , AB=0.2m , cos45=0.7
۳۹- ذره بارداري به جرم 2 گرم در يك ميدان الكتريكي يكنواخت N/C3 10*2=E و پايين سو به صورت معلق قرار گرفته است نوع واندازه بار اين ذره را پيدا كنيد. ( N/kg10=g )
4۰- دو بارcµ4-q= وcµ 16 q= درفاصله cm20 از يكديگر ثابت شدهاند.بار3 q را در چه فاصلهاي از بار1 q قرار دهيم تا برآيند نيروهاي وارد بر آن صفر باشد ؟
4۱- سه بارq1=4µc و q2=-4µcو q3=16µc به ترتيب درفاصله 10 سانتي متري ازيكديگرو روي يك خط راست قرارگرفته اند, برآيند نيروي واردبر بار 3 q را حساب كنيد.
4۲- دوبارµc 10 q= وcµ10q= - و در دو راس مثلث متساوالاضلاعي به ضلع cm 10 قراردارند.ميدان الكتريكي را در راس ديگر مثلث حساب كنيد.
۴۳- سه بار مشابه5+ ميكروكولن مطابق شكل بافاصله هاي مساوي روي محيط يك نيم دايره به شعاع30 سانتيمتر قرار دارند بزرگي وجهت برايند نيروي وارد بر بارq' ردر مركز نيم دايره را تعيين كنيد.
۴۴- سه بار الكتريكي مشابه5+ ميكروكولني مطابق شكلبا فاصله هاي مساوي روي محيط يك
نيم دايره به شعاع 30 سانتي متر قرار دارند بزرگي ميدان را در مركز نيمدايره را محاسبه
كنيدوبارسم شكل جهت آنرا نشان
۴۵- دو بار نقطه اي µc20+ وµc80+ به فاصله ي cm18 ازيكديگرواقع اند درچه نقطه اي ميدان الكتريكي حاصل از اين دو بار صفر است؟
۴۶- دوبار µc2- وcµ8+ به فاصله cm6 از يكديگر ثابت شده اند. الف)بزرگي ميدان الكتريكي برآيند رادر وسط فاصله دو بار حساب كنيد. ب)خطوط ميدان الكتريكي را بطور كيفي رسم كنيد.
۴7-ذره اي به جرم g 5 در اثر نيروي الكتريكي كه به آن وارد ميشود شتابي برابرm/s2 100 مي گيرد اگر بار الكتريكي ذرهcµ4 باشد بزرگي ميدان الكتريكي را به دست آوريد.
۴۸- خازني به ظرفيت µfC1=5 با اختلاف پتاسيلV 1000 وخازني به ظرفيت2 C با اختلاف پتانسيلV 500 پر شده اند.اگر اين خازنهاي پرراازمدار اصلي شان جداكرده طوري به هم متصل كنيم كه ظرفيت معادل آنها 8µf شود. الف)خازنها پس از اتصال چگونه به هم بسته شده اند ؟ ب)اختلاف پتاسيل دوصحفه و بار ذخيره شده در هر خازن را بعد از اتصال محاسبه كنيد.
۴۹- دو خازن 10 و 5 ميكروفارادي را به هم بسته وبا اختلاف پتاسيل 10 ولت آنها پر مي كنيم اگر انرژي ذخيره شده در مجموعه خازنها برابر 750 ميكرو ژول باشد نوع به هم بستن خازنها چگونه است ؟
۵۰- سه خازن به ظرفيتهاي 12 و 4 و 2 ميكروفاراد را به طور متوالي به يكديگر متصل كرده ايم و دو سرمجموعه آنها را به مولد متصل ساخته ايم.اگر ولتاژ دو سر خازن 2 ميكروفارادي 40 ولت باشد.مطلوبست:
الف)ظرفيت خازن معادل ب) بار هر خازن ج) انرژي ذخيره شده در خازن 4 ميكروفاردي
5۱- خازنµf 20 را كه دارايcµ240 بار است به يك خازن خالي با ظرفيت fµ80 وصل مي كنيم بار روي هر كدام چقدر است؟
۵۲- دو صفحه فلزي مربع شكل را بطور موازي در فاصله 1/0 ميلي متر از يكديگر قرار مي دهيم و به آنها اختلاف پتانسيل 100
ولت وصل ميكنيم اگر بارذخيره شده درخازن تشكيل شده C 10- 10 *7/17 باشدظرفيت خازن واندازه مساحت آنراتعيين كنيد.
۵۳-خازني به ظرفيت µf4 با باتري 18 ولتي پر كرده سپس آنرا از باتري جدا كرده به يك خان خالي به ظرفيت fµ 5 متصل مي كنيم. اختلاف پتانسيل دو سر هر خازنو بار خازنµf 5 پس از اتصال چقدر است ؟
۵۴- دو خازنµf C1=6 و2 C را به يكديگر وصل كرده ودو سر مجموعه آنهارا به اختلاف پتانسيل 100 ولت وصل مي كنيم .اگر بار ذخيره شده در مجموعه خازنها µc240 باشدظرفيت خازن 2 C راحساب كنيد.
۵۵- دو خازنµf C1=8 و2 C را به يكديگر متصل ساخته ودو سر مجموعه آنها را به اختلاف پتانسيل 120 ولت وصل مي كنيم اگر بار ذخيره شده در مجموعه خازنهاµc 1200 باشد ظرفيت خازن2 C را حساب كنيد.
۵۶- دو خازن يكي به ظرفيت C1=4 و2 C را به يكديگر وصل مي كنيم و به دو سر آنها يك باتري 200 ولتي مي بنديم. اگر انرژي ذخيره شده در مجموعه خازنها mj40 باشد.ظرفيت خازن2 C را حساب كنيد.
۵۷- خازنµf C1=10 را با اختلاف پتانسيلv V1=10 وخازنµf C2=6 را با اختلاف پتانسيلv V2=6 پركرده ايم. خازنها را از باتريها جدا و صفحات مثبت آنها را به هم و صفحات منفي آنهارا نيز به هم متصل مي كنيم . اختلاف پتانسيل دو سر مجموعه چقدر مي شود؟
۵۸- خازني به ظرفيت 2 را با اختلاف پتانسيل 600 ولت وخازني ديگر به ظرفيت 6 را با اختلاف پتانسيل 300 ولت پر مي كنيم. اگر اين خازنهاي پررا ازمداراصلي شان جداكرده صفحات غير همنام آنها رابه هم وصل ميكنيم .اختلاف پتاسيل دوسر مجموعه را حساب كنيد
فصل دوم
۱- جاهاي خالي را با عبارات مناسب پر كنيد.
- در صورتي اختلاف پتانسيل دو سر مولد با نيروي محركه مولد برابر است كه ............برابر صفر باشد .
- در رساناهاي فلزي افزايش .......سبب افزايش مقاومت ويژه ودر نتيجه افزايش ........ رسانا مي شود .
۲- مقاومت الكتريكي لامپ روشن از مقاومت الكتريكي همان لامپ در حالت خاموش بيشتر است. چرا ؟
۳ - الف) مقاومت رساناهاي فلزي به چه عواملي بستگي دارد؟ رابطه آن را آنرا بنويسيد .
۴ - مقاومت ويژه رسانا را تعريف كنيد و بنويسيد به چه عواملي بستگي دارد ؟
ب) اگر طول سيمي را نصف وقطر آن را دو برابر كنيم مقاومت آن چند برابر ميشود؟ چرا؟
۵- يك تكه مس به طول L وسطح مقطع A را به كداميك از حالات زير در آوريم تا به طور نسبي كمترين مقاومت را داشته باشد ؟ چرا؟
1)طول L ومقطع A 2)طول 2L و مقطع A/2 3)طول L/2 ومقطع 2A 4) طول 3L ومقطع A/3
۶- مطابق شكل اگر يك رساناي فلزي توپر با مقاومت R از وسط در راستاي BB' نصف كنيم مقاومت هر نيمه آن چقدر مي شود؟ چرا؟ اگر اين تيغه را در راستاي AA' نصف كنيم مقاومت هر نيمه چقدر مي شود؟ چرا؟
۷- دو سيم هم دما و هم طول داراي مقاومت يكسان هستند. اگر قطر سيم اول دو برابر سيم دوم باشد , مقاومت سيم اول چند برابر مقاومت ويژه سيم دوم است ؟
۸- از مقاومت R جريان I مي گذرد اگر جريان را دو برابر كنيم با استدلال بگوييد گرماي توليد شده در زمان معين چند برار مي شود؟
۹- الف ) مقاومت يك رساناي فلزي در دماي ثابت به چه عواملي بستگي دارد ؟
ب) مقاومت زيرچند اهم است؟ 5 = سبز 6= آبي 2 = قرمز
۱۰- با توضيح كافي انرژي الكتريكي مصرفي در يك مقاومت الكتريكي را محاسبه نماييد.
۱۱- قوانين كيرشهف در مدارهاي الكتريكي را بنويسيد .
۱۲- هر يك از قوانين كيرشهف بر اساس كدام اصل پايستگي است ؟
۱۳- الف) مقاومت معادل را براي مدار موازي با محاسبه و رسمشكل بدست آوريد.
۱۴- مقاومت معادل را براي مدار موازي با محاسبه ورسم شكل بدست آوريد .
۱۵-با استفده از قانون پايستگي بار توضيح دهيد چرا در يك مدار تك حلقه شدت جريان در تمام قسمتهاي مدار يكسان است؟
۱۶- الف ) قانون اهم را تعريف كنيد. ب ) آزمايشي براي تحقيق قانون اهم طراحي كنيد.شكل مدار را رسم كنيد.
۱۷- آزمايشي طراحي كنيد كه به كمك آن بتوان درستي قانون اول كيرشهف در باره ي جريانها را تحقيق نمود .
۱۸-آزمايشي طراحي كنيد كه با آن بتوان مقاومت دروني يك باتري را تعيين نمود .
۱۹- آزمايشي را طراحي كنيد كه در يك مدار الكتريكي دزستي رابطه I3+I=I1+I2 را نشان دهد.
۲۰- آزمايشي طراحي كنيد كه توسط آن بتوان دماي رشته سيم درون لامپ الكتريكي را برآورد كرد .
۲۱- با طراحي يك آزمايش ورسم يك يك مدار چگونگي تغيير مقاومت يك رسانا را با طول آن بررسي كنيد.(رسم شكل وجدول)
۲۲- هنگام استفاده از رئوستا در مدار ابتدا بايد آنرا با بيشترين مقاومت در مدار قرار داد علت را توضيح دهيد.
۲۳- لامپهاي چراغاني يك خيابان بطور سري به هم بسته شده اند اگر يكي از اين لامپها بسوزد چه اتفاقي مي افتد ؟ چرا؟
۲۴- چرا وقتي باتري اتومبيل فرسوده ميشود نمي تواند اتومبيل را روشن كند ؟
۲۵- از سيمي به مقاومت R جريان I مي گذرد اگر مقاومت اين بخش را دو برابر وشدت جريان در آن را نيز دو برابر كنيم با استدلال بگوييد گرماي توليد شده در زمان معين چند برابر مي شود؟
۲۶-روي يك لامپ اعداد P=18 W , V=12 V ثبت شده است . الف- انرژي الكتريكي مصرفي اين لامپ وقتي به ولتاژ 12V وصل است در مدت 10 ساعت چند كيلو وات ساعت است ؟ ب) مقاومت سيم تنگستن درون لامپ چقدر است ؟
۲۷- مقاومت يك سيم گرم كن بخاري برقي 100 اهم و شدت جريان عبوري از آن 2 آمپر مي باشد در مت 20 دقيقه چند كيلو وات ساعت انرژي الكتريكي در آن مصرف ميشود؟
۲۸- به دو سريك مقاومت اختلاف پتانسيل 100 ولت وصل ميكنيم جرياني كه از آن عبور ميكند 4 آمپر است . الف – مقومت سيم را حساب كنيد. ب – در مدت يك ساعت چند ژول و چند كيلو وات ساعت انرژي الكتريكي در آن مصرف مي شود ؟
۲۹- ضريب دمايي يك مقاومت فلزي چقدر باشد تا اگر دماي آنرا 2000 در بيشتر كنيم مقاومت آن 10 برابر مقاومت اوليه اش شود؟
۳۰- دو سر مقاومت R=3.5Ω درمداري مطابق شكل به يك باطري به نيروي محركه ε ومقاومت دروني Ωr =1 بسته شده است. شدت جريان مدار 2 آمپر است.الف – اختلاف پتانسيل دو سر مقاومت چند ولت است ؟
ب – توان مصرف شدهدر آن چند وات است؟
ج – نيروي محركه مولد و توان توليدي آن چقدر است؟
فصل سوم
1- جاهاي خالي را با كلمات متاسب پر كنيد.
- در مواد فرو مغناطيس .......... حجم حوزه هاي مغناطيسي به سختي تغيير مي كند .
- دو سيم راست موازي حامل جريانهاي ........... يكديگر را ميربايند.
- خطوط ميدان مغناطيسي يكديگر را .......... نمي كنند.
۲- الف –محور مغناطيسي دوقطبي را تعريف كنيد.
ب – بيشبنه خاصيت آهنربايي در يك ماده فرو مغناطيس چه موقع به وجود مي آيد ؟
۳- دو ميله فولادي كه ظاهر آنها يكسان است يكي آهنرباست وديگري آهنربا نيست. بدون آنكه آنها را آويزان كنيد يا از وسيله ديگري استفاده كنيد چگونه ميتوانيد آنها را از هم تمييز دهيد.
۴- يك قطعه نخ و آهنربايي در اختيار داريد كه قطبهايش معلوم نيست با ذكر دليل توضيح دهيد كه چگونه مي توان بدون هيچ وسيله ديگري قطبهاي آهنربا را شناسايي كرد؟
۵- چنانچه يك آهنرا را به قطعات كوچك وكوچكتر شكسته وتقسيم كنيم در مورد خاصيت مغناطيسي چه نتيجه اي به دست مي آيد؟
۶- ميدان مغناطيسي را تعريف كرده دو ويژگي خطوط ميدان مغناطيسي را بيان كنيد.
۷- الف- ميدان مغناطيسي يكنواخت به چه نوع ميداني گفته ميشود؟ ب- به چه روشي مي توان چنين ميداني را ايجاد كرد؟ توضيح دهيد.
۸- الف- بنا به تعريف جهت ميدان مغناطيسي در هر نقطه چگونه تعيين مي شود؟ ّ- بيان كنيدتراكم خطوط ميدان مغناطيسي نشان دهنده چيست؟
۹- ميدان مغناطيسي حاصل از پيچه حامل جريان در داخل وخارج آن چگونه است؟
۱۰- عوامل مؤثر در نيروي وارد بر سيم حامل جريان در ميدان مغناطيسي را نام ببريد.
۱۱- نيروي وارد بربار متحرك در ميدان مغناطيسي به چه عواملي بستگي دارد ؟ در چه صورت نيروي وارد بر بار بيشترين مقدار را خواهند داشت؟
1۲- ذرهاي با بارالكتريكي q با سرعت V در ميدان مغناطيسي B حركت مي كند. راستاي نيروي F وارد بر ذره مثبت نسبت به راستاي V و B چگونه است ؟
1۳- تفاوت نيروي وارد بر بار الكتريكي متحرك در ميدان الكتريكي و ميدان مغناطيسي را بنويسيد.
۱۴- يك ذره بار دار در يك ميدان مغناطيسي يكنواخت قرار دارد.
الف- در چه صورت بر ذره نيروي الكترومغناطيسي وارد ميشود. ب- چه وقت اين نيرو بيشينه است.
1۵- از سيملوله اي جريان الكتريكي عبور مي كند اگر بدون تغيير در شدت جريان حلقه هاي سيملوله را به هم نزديك كنيم با ارئه دليل تعيين كنيد در بزرگي وجهت ميدان مغناطيسي چه تغييري حاصل مي شود؟ A
1۶- الف - خطوط ميدان مغناطيسي شكل مقابل را رسم كرده و دو ويژگي
خطوط ميدان مغناطيسي سيملوله را بنويسيد.
ب – جهت ميدان مغناطيسي در نقاط A و A' چگونه است؟ A'
1۷- از دو سيم بلند وراست وموازي ونازك جريان الكتريكي عبور ميكند. با استدلال كافي ورسم شكل جهت ميدان مغناطيسي هر سيم در محل سيم ديگر وسپس جهت نيروي وارد بر هر سيم را بدست آوريد در صورتيكه :
الف – جيانهاي دو سيم هم جهت باشند. ب – جريانهاي دو سيم مختلف الجهت باشند.
1۸- يكاي جريان الكتريكي را تعريف نماييد. + -
1۹-بارسم شكل آزمايشي طراحي كنيد كه به كمك آن بتوان نيروي وارد برسيم حامل جريان درميدان مغناطيسي رااندازه گيري كرد.
۲۰- آزمايشي طراحي كنيد كه بوسيله آن بتوان وجود ميدان مغنلطيسي اطراف سيم راست وبلند حامل جريان الكتريكي را نشان داد وجهت ميدان را نيز مشخص نمود.
۲۱- حوزه مغناطيسي چيست؟
۲۲- دو قطبي مغناطيسي ومحور مغناطيسي دو قطبي را تعريف كنيد.
۲۳- تفاوت مواد فرو مغاطيس نرم وسخت را بيان كنيد.مثال بزنيد.
۲۴- آيا مي توان خاصيت مغناطيسي را در ماده فرومغناطيس تا حد دلخواه افزايش داد؟ چرا؟
۲۵- ضمن رسم شكل با يك آزمايش تفاوت خاصيت مغناطيسي آهن وفولاد را نشان دهيد.
۲۶- سيمي به طول28/6 متر را به صورت يك پيچه مسطح به شعاع Cm 10 در مي آوريم اگر شدت جريان عبوري از پيچه 2 آمپر باشد مطلوبست : الف – تعدادحلقه هاي پيچه . ب – بزرگي ميدان مغناطيسي در مركز پيچه .
۲۷- در شكل زير الكتروني از چپ به راست در حركت است ونيروي بيشينه بالاسوي 1.6 *10-14 N به آن وارد ميشود. اگر سرعت حركت الترون 2*105 m/s باشد بزرگي وجهت ميدان را تعيين كنيد.
۲۸- پيچه اي دايره اي شكل به شعاع cm 4/31 داراي 100 حلقه بوده واز آن جريان الكتريكي 5 آمپر مي گذرد. چنانچه الكترونها با سرعت 106 متر بر ثانيه از مركز پيچه بگذرند به ترتيبي كه زاويه بين جهت حركت آنها با راستاي عمود بر سطح پيچه زاويه 30 درجه بسازد اندازه نيروي وارد بر هر الكترون را حساب كنيد.
۲۹- از دو سيم راست موازي وبسيار بلند جريانهايي مطابق شكل مي گذرد: I1=5A
الف- بزرگي ميدان مغناطيسي برآيند رادر نقطه A محاسبه كنيد. 1..5m A
ب- در چه فاصله اي از سيم حامل جريان I2 ميدان مغناطيسي 0.75m
برآيند صفر است؟ I2=10A
۳۰- در مسئله قبل : الف- اندازه نيروي وارد بر هرمتر از سيم چقدر است؟
ب – جهت ميدان مغناطيسي ونيروي وارد بر سيمها را با رسم شكل نشان دهيد؟
۳۱- بزرگي ميدان مغناطيسي حصل از جريان الكتريكي كه از سيم نازك وبلند ومستقيم مي گذرددر فاصله mm 2 از آن برابر T 2*10-4 ميباشدشدت جريان عبوري از سيم چقدر است؟
۳۲- سيملوله اي به طول CM 6/12 شامل 3000 دور جريان الكتريكي ثابتي ميگذرد به طوري كه ميداني برابر 3-10 *5/7 تسلا در درون آن ايجاد ميشود. شدت جريان عبوري از سيملوله را حساب كنيد.
۳۳- از سيم راست به طول cm 80 كه در داخل ميدان يكنواخت B كه با هم زاويه ي53 درجه مي سازندقرار دارد جريان A 10 عبور مي كند اگر نيروي الكترو مغناطيسي وارد بر سيم برابر 3-10*28/1 نيوتن باشد مقدار B رابدست آوريد.sin53=0.8) )
۳۴- سيمي به طول دو متر مطابق شكل در يك ميدان مغناطيسي يكنواخت عمود بر صحفه كاغذ و درونسو به بزرگي 06/0تسلا قرار ونيروي الكترومغناطيسي وارد برآن بالا سو وبرابر2/1 نيوتن
مي باشد. اندازه وجهت جريان را بدست آوريد.
۳۵- ميدان مغناطيسي در مركز پيچه اي كه از جريان 10 آمپر ميگذرد برابر 28/6 ميلي تسلا است.اگر شعاع پيچه 5 سانتي متر باشد حساب كنيد يچه چند دور دارد؟
۳۶- از دو سيم راست ونازك وموازي كه به فاصله20سانتيمترازيكديگرقراردارندشدت جريانهاي2و5 آمپرعبورميكندبزآيندميدان مغناطيسي رادروسط فاصله دوسيم حساب كنيد درصورتي كه:الف – جريانهاهم جهت باشند ب- جريانها غيرهم جهت باشند.
۳۷- التروني با سرعت m/s 107* 3 در يك ميدان مغناطيسي به سمت شرق در حال حركت است. نيرويي كه ميدان مغناطيسي بر اين الكترون وارد مي كند بيشينه وبالا سو وبرابر N 14-10*8/4 است. بزرگي وجهت ميدان مغناطيسي را تعيين كنيد.
۳۸- الف- از سيملوله اي به طول cm 4 كه داراي 400 حلقه است چه جرياني عبور دهيم تا بزرگي ميدان مغناطيسي در درون سيملوله 2-10*π2 تسلا شود؟
ب – الكتروني در فضاي اين سيملوله با سرعت m/s 104*3 طوري در حركت است كهبردار سرعت با بردار ميدان زاويه 30 درجه مي سازد.نيروي وارد بر الكترون را حساب كنيد.
۳۹- در يك ميدان مغناطيسي به بزرگي 40 گاوس سيمي به طول cm 10 و به جرم g 20 توسط دو نخ آويزان است چه جرياني ودر كدام جهت از سيم عبور كند تا نيروي وزن سيم
با نيروي الترومغناطيسي خنثي شود. g=10 N/kg))
۴۰- پروتوني با سرعت 100 متر برثانيه در ميدان مغناطيسي يكنواخت حركت مي كند. هنگامي نيرو بيشينه است كه پروتون به طرف مغرب درحركت باشد. اگر اندازه اين نيرو N 16-10*8 باشد در هر يك از حالتهاي زير اندازه وجهت ميدان مغناطيسي راتعيين كنيد. الف- F رو به شمال باشد ب- F قائم رو به پايين باشد.
۴۱- سيم رسانايي به طول cm600 را به صورت يك سيملوله در آورده ايم به گونه اي كه شعاع هر حلقه آن cm 10 واز جرياني به شدت 20 آمپر عبور داده ايم : الف – پيدا كنيد تعداد حلقه هاي سيملوله را.
ب- اگر طول سيملوله cm 30 باشد شدت ميدان مغناطيسي درونآن چند تسلا است؟ ( 3=π )
۴۲- از سيمي به طول 157 سانتيمتر كه بصورت حلقه در آمده لست شدت جريان 2 آمپر عبور مي كند. ميان مغناطيسي حاصل از جريان در مركز حلقه را حساب كنيد.
۴۳- يك ذره بارداربا بار cµ 4+ وبا سرعت m/s 105 *2 عمود بر راستاي ميدان مغناطيسي يكنواختي با بزرگي mT 20 حركت مي كند.بزرگي ميدان الكتريكي را چنان بدست آوريد كه نيرويي به اندازه نيروي مغناطيسي برذره وارد كند.
۴۴- از سيم راست وبلندي جرياني به شدت 10 آمپرمي گذرد. اولا" بزرگي ميدان مغناطيسي حاصل را در فاصله cm 20از سيم را حساب كنيد. ثانيا" اگر سيم ديكري به موازات سيم اولي وبه فاصله cm 20 از آن واقع باشد چه جرياني بايد از آن بگذرد تابر هر متر از آن نيرويm/s 107*4 نيوتن وارد شود؟
۴۵- ذره اي به جرم 10گرم داراي بارالكتريكيµc 2- روبه سمت جنوب عمودبرميدان مغناطيسي افقي يكنواخت درحال حركت با سرعت 7 10*25 است. اگر اين ذره بخواهد بدون انحراف در اين ميدان به حركت خود ادامه دهد مطلوبست :
20 cm A
الف- بزرگي ميدان مغناطيسي ب – جهت ميدان مغناطيسي با رسم شكل
۴۶- ميدان مغناطيسي روي محور و درون سيملوله اي كه از جريان 5 آمپر مي گذردmT 57/1 است. اگر سيملوله از 250 حلقه تشكيل شده باشد طول آن چقدر است؟
فصل چهارم
1- جاهاي خالي را با عبارات مناسب پر كنيد .
- هر چه آهنگ تغيير شار مغناطيسي در مداربسته بيستر باشد نيروي محركه القايي ……… و جريان ايجاد شده ……..است.
- هرگاه شار مغناطيسي اي كه از يك مدار بسته مي گذرد تغيير كند …….درآن القاميشودكه بزرگي آن با….... متناسب است.
۲- شار مغناطيسي را تعريف كنيد.يكاي آنرا در SI نام برده ونوع كميت آنرا مشخص كنيد.
۳-الف) قانون القاي الكترومغناطيسي فارادي را بيان كنيد. قانون لنز را بيان كنيد.
ب)در شكل مقاومت رئوستا در حال افزايش است جهت جريان القايي رادرگالوانومتر با ذكر دليل مشخص كنيد.
۴- در شكل مقابل اگر قطعه سيم ac به سمت راست كشيده شود
با ذكر دليل جهت جريان القايي را مشخص كنيد.
۵- دو سيملوله با طول وتعداددور يكسان در اختيار داريم. اگر شعاع سطح مقطع يكي دو برابر ديگري باشد نسبت ضريب خود القايي سيم لوله با شعاع بزرگتر به كوچكتر را حساب كنيد.
۶- در شكل زير چنانچه كليد را ببنديم از طرف سيملوله با
هسته آهني بر هر يك از آهنرباهاي A وB چه نيرويي
وارد مي شود ؟ استدلال كنيد.
۷-الف - سه را ايجاد جريان القايي را نام ببريد. ب – يكاي ضريب خود القايي راتعريف كنيد.
۸- اگر شدت جريان در سيملوله اي 3 برابرشود انرژي ذخيره شده در آن چند برابر خواهد شد؟
۹-در شكل مقابل مقاومت رئوستا را افزايش مي دهيم.با ذكر دليل جهت نيروي محركه القايي راتعيين كنيد.
1۰- از سيملوله اي جريان ثابت I عبور مي كند اگر هسته اي درون آن قرار گيرد وجريان ثابت بماندانرژي ذخيره شده در آن چگونه تغيير مي كند؟ توضيح دهيد؟
1۱- اگرحلقه هاي يك سيملوله رابهم نزديك كنيم بافرض آنكه تغييرسطح حلقه ها ناچيزباشد ضريب خودالقايي آن چگونه تغييرمي كند؟
1۲- عوامل مؤثر برضريب خود القايي سيملوله را نام ببريد.
1۳- ضريب خود القايي سيملوله رابا محاسبه بدست آوريد.
1۴- تفاوت جريان الكتريكي متناوب با جريان مستقيم چيست ؟
1۵- سه روش براي افزايش بيشينه نيروي محركه يك مولد صنعتي جريان متناوب را معرفي كنيد. (با ذكر دليل)
1۶- نمودار I-t و Φ-t را براي مولد جريان متاوب در يك دوره رسم كنيد.
1۷- آزمايشي طراحي كنيد كه با آن بتوان اثر خود القايي را در يك سيملوله مشاهده كرد.
1۸- آزمايشي طراحي كنيد كه نشان دهنده ي قانون لنز باشد.
19- آزمايشي طراحي كنيد كه ايجاد جريان القايي را نشان دهد.با رسم شكل.
۲۰- پيچه مسطحي به مساحت cm2 200 شامل 30 حلقه را عمود بر ميدان مغناطيسي 2 تسلا قرار مي دهيم: الف - شاري كه از هر حلقه مي گذرد را حساب كنيد. ب-اگر پيچه را در راستاي سطح خود در مدت 1/0 ثانيه بطور كامل از ميدان مغناطيسي خارج كنيم بزرگي نيروي محركه ي متوسط القا شده در دو سرپيچه چند ولت خواهد بود؟
۲۱- پيچهاي به مساحت cm2 10 درميدان يكنواختي به بزرگي T 4/0 بابسامد زاويه اي rad/s250 مي چرخد.اگر نيروي محركه ي القايي بيشينه در آن 30 ولت باشد.تعداد حلقه هاي پيچه را حساب كنيد.
۲۲- 197- پيجه اي به مسحت 400 سانتي متر مربع كه مقاومت آن 4 اهم وتعداد حلقه هاي آن 200 دور است بطور عمود بر ميدان مغناطيسي يكنواختي به شدت 2/0 تسلاقرار دارد اگر اندازه اين ميدان در مدت 1/0 ثانيه به صفر برسد حساب كنيد:
الف- تغييرشار مغناطيسي درهر حلقه ب – نيروي محركه القايي متوسط ايجاد شده در پيچه
ج – شدت جريان القايي متوسط ايجاد شده در پيچه
۲۳- پيچه اي شامل 200 دور با سطح مقطعcm2 2 در يك ميدان مغناطيسي يكنواخت به گونه اي قرار دارد كه خطهاي ميدان بر سطح پيچه عمود است بزرگي ميدان مغناطيسي در مدت ms 2/3 وبدون تغيير جهت از T 18/0 به T 22/0 ميرسد اندازه نيروي محركه القايي متوسط چقدر است؟
۲۴- پيچه اي كه داراي 800 حلقه است عمودبر يك ميدان مغناطيسي يكنواختي كه اندازه آن025/0 ميلي تسلا است وجهت آن از راست به چپ است قرار دارد ميدان مغناطيسي در مدت 05/0 ثانيه تغيير كرده وبه025/0 تسلا در خلاف جهت اوليه مي رسداگر مساحت هر حلقه 50 سانتيمتر مربع باشد :
الف- انداره نيروي محركه القايي متوسطدرپيچه راحساب كنيد.
ب- اگرمقاومت پيچه 10 اهم باشد شدت جريان القايي رابدست آوريد.
2۵- مساحت پيچه اي با 200 دور سيم روپوش دار و مقاومت التريكي 5 اهم برابر cm2 60 است. اين پيچه به طور عمود بر يك ميدان مغناطيسي قرار دارد. ميدان مغناطيسي با چه آهنگي تغيير كند تا جرياني به شدتmA 2 در پيچه بوجود آيد؟
2۶- پيچه اي به مساحت cm2 10 داراي 500 حلقه استو بر يك ميدان مغناطيسي يكنواختي به بزرگي 04/0 تسلا عمود است. اگر پيچه در مدت 01/0 ثانيه آنقدر بچرخد تاسطح آن با ميدان موازي گردد . بزرگي نيروي محركه القايي متوسط را حساب كنيد.
2۷- قابي به شكل مربع به ضلع cm 20 درون يك ميدان مغناطيسي 5/0 تسلا موازي خطوط ميدان قرار دارد. قاب را مي چرخانيم تا در مدت s 01/0نيم خط عمود بر سطح قاب با خطوط ميدان زاويه 60 درجه بسازد :
الف- شار مغناطيسي درون سطح قاب در هر حالت چقدر است؟
ب- بيروي محركه القايي متوسط درون قاب چقدر است؟
ج- اگر مقاومت قاب 5 اهم باشد شذت جريان القايي متوسط چقدر است؟
2۸- يك حلقه مسطيلي به ابعاد 20و30 سانتيمتر در صحفه yoz قرار دارد. اگر ميدان مغناطيسي يكنواخت به اندازه 2/0 تسلا هم جهت با محور x برقرار باشد شار مغناطيسي گذرنده از اين حلقه چقدر بوده است و چنانچه آن را درمدت 5/0 ثانبه چرخانده ودر صفحه xoy قرار دهيم نيروي محركه القايي متوسط را بدست آوريد.
2۹- آهنربايي در كنار سيم پيچ دايره اي با 50 دور به مقاومت 2 اهم قرار دارد وشار مغناطيسي كه از هر حلقه مي گذرد وبر است اگر در مدت 4/0 ثانيه آهنربا را از سيم پيچ دور كنيم تا شار مغناطيسي كه از هر حلقه عبور مي كند به وبر برسد شدت جريان القايي متوسط در سيم پيچ فوق چند آمپر است
۳۰- سيملوله اي با ضريب خود القاييH 01/0 ومقاومت 2 اهم مفروض است.دوسرسيملوله را به يك باتري 12ولتي وصل مي كنيم انرژي ذخيره شده در سيملوله را حساب كنيد.
۳۱- سيملوله اي بدون هسته با سطح مقطع 10 سانتيمتر مربع وطول 50 سانتيمتر داريم. اگر تعدادحلقه هاي اين سيملوله برابر 2000 باشد و جريان متغيزي به صورت 3 – t 4= I از آن بگذرد.
الف – نيروي محركه القايي در سيملوله را حساب كنيد(1=K ) ب- اگر جريان ثابت 2 آمپر از آن بگذرد انرژي ذخيره شده در سيملوله را حساب كنيد.
۳۲- در يك مدار التريكي ms 75 تا پس از قطع كليد جريان در از 3/0 آمپربه صفر برسد اگر نيروي محركه ي متوسط القا شده در مدار 2 ولت شود. ضريب خود القايي مدار را حساب كنيد.
۳۳- شدت جريان بيشينه در يك مدار شامل جريان متناوب رابر 2 آمپر ودوره آن ثانيه است شكل ساده ي معادله شدت جريان- زمان را براي آن بنويسيد.
۳۴- نيروي محركه القايي در يك مولد جريان متناوب در لحظه ي t برابر است با έ =10-2sin 25πt :
الف- دوره تناوب را تعيين كنيد.
ب- لحظه اي را حساب كنيد كه براي اولين بار نيروي محركه به 5*10-3 ولت ميرسد.
۳۵-از سيملوله اي با ضريب خود القايي H 3/0 جريان متغيري مي گذرد كه با زمان به صورت 2/0 + t 5= I تغييرميكند.بزرگي نيروي محركه ي القا شده را محاسبه كنيد.
۳۶- سطح هر يك از حلقه هاي يك سيملوله cm2 50 طول آن cm 56/12 است وشدت جريان در آن طبق رابطه ي5-t 2 = I مي باشد. در صورتي كه نيروي محركه ي متوسط خود القايي در سيملوله 1/0 ولت باشد.
الف- ضريب خود القايي سيملوله را حساب كنيد. ب – تعداد حلقه هاي سيملوله را حساب كنيد.
۳۷- پيچهاي به مساحت cm2 وتعداد 100 دور سيم حول محوري عمود بر خطوط ميدان يكنواخت 03/0 تسلا باسر عت 2400 دور در دقيقه به طور يكنواخت مي چرخد. الف- مكزيمم نيروي محركه القايي در پيچه را حساب كنيد.
ب- معدله نيروي محركه القايي را با فرض اينكه درلحظه ضفر نيروي محركه القايي صفر باشد بنويسيد.
۳۸- جريان متناوبي كه بيشينه آن 5 آمپر است ودره آن 01/0ثانيه از يك رساناي 4 اهمي مي گذرد.
الف – معادله شدت جريان در رسانا را در لحظه t بنويسيد. ب – در لحظه s 100/1 شدت جريان چند آمپر است؟
ج – معادله نيروي محركه القايي را بنويسيد.
۳۹-ازسيملوله اي كه ضريب خودالقايي آن20ميلي هانري است جريان متناوبي كه معادله آن دردستگاهSI بصورتI=5sin100πt است مي گذرد بيشترين انرژي ذخيره شده در اين سيملوله را حساب كنيدو معادله نيروي محركه خود القايي را در اين سيملوله بدست آوريد
۴۰-از يك سيملوله به ضريب خود القايي 10 ميلي هانري جريان 10 آمپر مي گذرد اگر در مدت 1/0 ثانيه جريان آن به صفر برسد متوسط نيروي محركه خود القايي در سيملوله را حساب كنيد
+ نوشته شده در سه شنبه بیست و هشتم آذر ۱۳۹۱ ساعت 21:28 توسط farzin
|