حل الحث الكهرومغناطيسي في فيزياء بالإجابات والشرح

1. أتوقف المغناطيس عن العمل كمصدر للمجال المغناطيسي.

   ليه دي غلطالمغناطيس لا يتوقف عن توليد مجال عند السكون.

2. بانعدام قوة الجذب بين المغناطيس والملف.

   ليه دي غلطقوة الجذب موجودة دائماً ولكنها لا علاقة لها بالتيار المستحث.

3. جانعدام السرعة النسبية بين المغناطيس والملف. الإجابة الصحيحة
4. دمقاومة الملف للتيار المستحث أصبحت كبيرة جداً عند استقرار المغناطيس.

   ليه دي غلطمقاومة الملف لا تتغير بسكون المغناطيس.

ليه دي الصحالقوة الدافعة الكهربية المستحثة تنشأ فقط عند تغير الفيض المغناطيسي، وهذا يحدث عند وجود سرعة نسبية بين المغناطيس والملف. عند استقرار المغناطيس تنعدم السرعة النسبية فينعدم التيار.

انحراف الجلفانومتر يحدث لحظة تغير الفيض المغناطيسي خلال الملف. عند تحريك المغناطيس نحو الملف يتغير الفيض، فتتولد قوة دافعة مستحثة وتيار لحظي. بعد أن يستقر المغناطيس في منتصف الملف يصبح الفيض ثابتًا بالنسبة للزمن، لأن السرعة النسبية بين المغناطيس والملف انعدمت. لذلك تنعدم القوة الدافعة المستحثة ويعود مؤشر الجلفانومتر للصفر، مع بقاء مجال المغناطيس نفسه موجودًا.

1. أ(emfₓ) = (emfᵧ)

   ليه دي غلطالخيار الأول يفترض تساوي المساحتين وهو خطأ.

2. ب(emfₓ) = 2 (emfᵧ)

   ليه دي غلطالخيار الثاني يأخذ نسبة الأقطار لا المساحات.

3. ج(emfₓ) = 4 (emfᵧ) الإجابة الصحيحة
4. د(emfₓ) = 0.5 (emfᵧ)

   ليه دي غلطالخيار الرابع عكس الصحيح.

ليه دي الصحemf = -dΦ/dt = -B × dA/dt. المساحة تتناسب مع مربع القطر. قطر X = 2 × قطر Y، فمساحة X = 4 × مساحة Y، وبالتالي emfₓ = 4 emfᵧ.

القوة الدافعة المستحثة في حلقة موضوعة عموديًا على مجال متغير تعتمد على معدل تغير الفيض: emf = A × dB/dt عندما تكون الزاوية ثابتة. الحلقتان في نفس المجال وبنفس معدل التغير، إذن الفرق الوحيد هو المساحة. مساحة الدائرة تتناسب مع مربع القطر، فإذا كان قطر X ضعف قطر Y فمساحة X تساوي أربعة أمثال مساحة Y. لذلك emfₓ = 4 emfᵧ.

1. أعمودياً على قطر الحلقة لخارج الصفحة.

   ليه دي غلطالتيار لا يكون عمودياً على الحلقة.

2. بعلى إمتداد قطر الحلقة.

   ليه دي غلطالتيار لا يكون على امتداد القطر.

3. جيدور في اتجاه عقارب الساعة. الإجابة الصحيحة
4. ديدور في عكس اتجاه عقارب الساعة.

   ليه دي غلطعكس عقارب الساعة يولد مجالاً للخارج يزيد الفيض لا يقاومه.

ليه دي الصحبقانون لنز: التيار المستحث يقاوم الزيادة في الفيض الخارج. الفيض يزداد للخارج، فالتيار يولد مجالاً للداخل. بقاعدة اليد اليمنى: تيار في اتجاه عقارب الساعة عند النظر من الأمام يولد مجالاً للداخل.

الفيض الخارج من الصفحة يزداد، وقانون لنز يقول إن التيار المستحث يعارض التغير في الفيض لا يوافقه. إذن الحلقة يجب أن تولد مجالًا مغناطيسيًا للداخل حتى تعارض الزيادة الخارجة. باستخدام قاعدة اليد اليمنى للحلقة، المجال للداخل ينتج من تيار يدور في اتجاه عقارب الساعة عند النظر إلى الصفحة. لذلك الاتجاه الصحيح هو مع عقارب الساعة.

1. أشدة التيار المار في الملف الثانوي = (1/10) × شدة التيار المار في الملف الابتدائي.

   ليه دي غلطالخيار أ خاطئ: لو المحول خافض للجهد فالتيار الثانوي أكبر لا أقل.

2. بالقوة الدافعة الكهربية للملف الثانوي = (10/9) × القوة الدافعة الكهربية للملف الابتدائي.

   ليه دي غلطالخيار ب خاطئ: emf_ثانوي < emf_ابتدائي في محول خافض.

3. جعدد لفات الملف الثانوي = (10/9) × عدد لفات الملف الابتدائي

   ليه دي غلطالخيار ج خاطئ: N_ثانوي < N_ابتدائي في محول خافض.

4. دالقدرة الكهربية المفقودة بواسطة المحوّل الكهربي = (1/10) × القدرة الكهربية المعطاة في الملف الابتدائي الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحكفاءة المحول 90% تعني: P_ثانوي = 0.9 × P_ابتدائي. القدرة المفقودة = P_ابتدائي - P_ثانوي = 0.1 × P_ابتدائي = (1/10) × P_ابتدائي. هذا هو الخيار د.

الكفاءة η = P_out/P_in. عندما تكون الكفاءة 90% فهذا يعني أن القدرة الخارجة من الملف الثانوي تساوي 0.9 من القدرة الداخلة للملف الابتدائي. القدرة المفقودة = P_in - P_out = P_in - 0.9P_in = 0.1P_in = (1/10)P_in. كونه محولًا خافضًا يؤكد أن الجهد الثانوي وعدد لفاته أقل، لكنه لا يعطي العبارات الأخرى كما هي.

1. أالتيار المستحث: متساوٍ في كل من الحلقتين / القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة: متساوية في كل من الحلقتين.

   ليه دي غلطالخيار الأول خطأ: التيار ليس متساوياً.

2. بالتيار المستحث: أكبر في الحلقة ذات السلك السميك / القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة: متساوية في كل من الحلقتين. الإجابة الصحيحة
3. جالتيار المستحث: متساوٍ في كل من الحلقتين / القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة: أكبر في الحلقة ذات السلك السميك.

   ليه دي غلطالخيار الثالث خطأ: emf متساوية لكن التيار مختلف.

4. دالتيار المستحث: أكبر في الحلقة ذات السلك السميك / القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة: أكبر في الحلقة ذات السلك السميك.

   ليه دي غلطالخيار الرابع خطأ: emf متساوية.

ليه دي الصحemf = -dΦ/dt وتعتمد على معدل تغير الفيض الذي يعبر الحلقة. بما أن الحلقتين لهما نفس القطر ونفس السرعة فـemf متساوية. لكن السلك السميك له مقاومة أقل، فالتيار المستحث = emf/R أكبر في حلقة السلك السميك.

القوة الدافعة المستحثة تعتمد على معدل تغير الفيض خلال الحلقة. بما أن الحلقتين لهما نفس القطر ويتحرك المغناطيس بالنسبة لهما بنفس السرعة، فمعدل تغير الفيض واحد، وبالتالي emf متساوية. لكن التيار المستحث I = emf/R. السلك السميك مقاومته أقل من السلك الرفيع، ومع نفس emf يمر فيه تيار أكبر. لذلك التيار أكبر في الحلقة السميكة بينما emf متساوية.