جواب تمرین ۲-۳ صفحه ۵۶ فیزیک (2) - تجربی
بازگشت به صفحه کتابدر شکل روبهرو، سه مقاومت به همراه یک آمپرسنج بهصورت متوالی به یک باتری وصل شدهاند و مقاومت آمپرسنج صفر است (آمپرسنج آرمانی). اگر مقاومت معادل مقاومتهای \(R_1\)، \(R_2\) و \(R_3\) برابر با \(13/0\,\Omega\) باشد:
الف) مقاومت \(R_3\) چقدر است؟
ب) جریانی را که آمپرسنج نشان میدهد بهدست آورید.
پ) توان خروجی باتری چقدر است؟

الف) مقاومتهای \(R_1\)، \(R_2\) و \(R_3\) بهطور متوالی بسته شدهاند، پس مقاومت معادل آنها برابر است با مجموع مقاومتها:
\[R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3\]
با جایگذاری مقدارها داریم:
\[13/0\,\Omega = 4/0\,\Omega + 6/0\,\Omega + R_3\]
\[R_3 = 13/0\,\Omega - 10/0\,\Omega = 3/0\,\Omega\]
ب) نخست، جریان مدار را با استفاده از رابطهٔ 2-7 به دست میآوریم. مقاومت کل مدار شامل مقاومت معادل و مقاومت داخلی باتری است و آمپرسنج آرمانی مقاومتی ندارد:
\[I = \frac{\mathscr{E}}{R_{eq}+r} = \frac{7/0\,V}{13/0\,\Omega + 1/0\,\Omega} = 0/5\,A\]
چون آمپرسنج در مدار متوالی است، جریانی که نشان میدهد برابر با جریان کل مدار است:
\[I = 0/5\,A\]
پ) توان خروجی باتری برابر است با حاصل ضرب جریان در اختلاف پتانسیل دو سر باتری. نخست اختلاف پتانسیل دو سر باتری را به دست میآوریم:
\[V_{باتری} = \mathscr{E} - Ir = 7/0\,V - (0/5\,A)(1/0\,\Omega) = 6/5\,V\]
\[P_{خروجی باتری} = IV_{باتری} = (0/5\,A)(6/5\,V) = 3/25\,W\]
برای بررسی، توان مصرفی مقاومت معادل را هم حساب میکنیم و همان مقدار را به دست میآوریم:
\[P = R_{eq}I^2 = (13/0\,\Omega)(0/5\,A)^2 = 3/25\,W\]
پاسخ: الف) \(R_3 = 3/0\,\Omega\) ب) \(I = 0/5\,A\) پ) \(P_{خروجی\ باتری} = 3/25\,W\)

فعالیت ۲ـ۱
|
صفحه ۴۱تمرین ۲-۱
|
صفحه ۴۲تمرین ۲-۲
|
صفحه ۴۶فعالیت ۲ـ۲
|
صفحه ۵۱فعالیت ۲-۳ (کار در کلاس)
|
صفحه ۵۳فعالیت ۲ـ۴
|
صفحه ۵۴فعالیت ۲-۵
|
صفحه ۵۵تمرین ۲-۳
|
صفحه ۵۶فعالیت ۲-۶
|
صفحه ۵۸تمرین ۲-۴
|
صفحه ۵۹بدون عنوان
|
صفحه ۶۲پرسش ۳-۱
|
صفحه ۶۶پرسش ۳-۲
|
صفحه ۶۷فعالیت ۳ـ۱
|
صفحه ۶۷پرسش ۳ـ۳
|
صفحه ۶۸فعالیت ۳ـ۲
|
صفحه ۶۸آزمایش ۳–۱
|
صفحه ۶۹فعالیت ۳ ـ ۳
|
صفحه ۷۰پرسش ۳-۴
|
صفحه ۷۲تمرین ۳ـ۱
|
صفحه ۷۳آزمایش ۳-۲
|
صفحه ۷۴پرسش ۳-۵
|
صفحه ۷۵تمرین ۳-۲
|
صفحه ۷۵بدون عنوان
|
صفحه ۷۶فعالیت ۳ـ۴
|
صفحه ۷۶آزمایش ۳-۳
|
صفحه ۷۷پرسش ۳-۶
|
صفحه ۷۷پرسش ۳-۷
|
صفحه ۷۸پرسش ۳-۸
|
صفحه ۸۰تمرین ۳ـ۳
|
صفحه ۸۲پرسش ۳ـ۹
|
صفحه ۸۲فعالیت ۳ـ۵
|
صفحه ۸۲فعالیت ۳ـ۶
|
صفحه ۸۳فعالیت ۳ـ۷
|
صفحه ۸۳پرسش ۳-۱۰
|
صفحه ۸۵آزمایش ۳-۴
|
صفحه ۸۵تمرین ۳-۴
|
صفحه ۸۸پرسش ۳-۱۱
|
صفحه ۸۸تمرین ۳ ـ ۵
|
صفحه ۹۰پرسش ۳ ـ ۱۲
|
صفحه ۹۰پرسش ۳ـ۱۳
|
صفحه ۹۲آزمایش ۳ــ۵
|
صفحه ۹۴تمرین ۳-۶
|
صفحه ۹۹بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۰بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۰بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۱بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۱بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۲بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۲بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۳بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۴بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۴بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۴