فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۷۴
فصل 2 سطح مقطع A 2 سطح مقطع A 1 + A 2 که به طور موازی به یک ٔ تلمبه آب متصل شده اند. در شکل ــ41ــ2 بسطح مقطع A 1 این دو لوله با یک تک لوله به همان طول آنها، ولی با سطح مقطعی برابر باتلمبه تلمبه مجموع سطح مقطع های آن دو لوله جایگزین شده است. اکنون تلمبه، آببیشتری از ٔ لوله عریض تر در مقایسه با هر یک از لوله ها عبور می‌دهد. بهعبارتی، ٔ لوله عریض تر مقاومت کمتری نسبت به شارش آب در مقایسه با(الف()ب) هر یک از دو ٔ لوله باریک تر دارد.شکل 41ــ2 (الف) دو لولۀ هم طول با سطح مقطع های A 1 و A 2 به طور موازی بهتلمبۀ آبی متصل شده اند. (ب) دو لولۀ بخش الف معادل با تک لوله ای با همان طولو سطح مقطع مجموع آنهاست.تمرین ـ2 6 /0Ω R 1 = 3در شکل روبه رو سه مقاومت موازی به همراه یک آمپرسنج آرمانی به دو /0Ω /0Ω R R 1 = = 3 6 /سر یک باتری وصل شده اند. اگر مقاومت معادل این ترکیب 1/6 Ω باشد، /0Ω R 2 2 = R 6 /الف) مقاومت R 3 چقدر است؟ ب) جریانی که آمپرسنج نشان می‌دهد را به دست R 3 3آورید. پ) نشان دهید توان خروجی باتری با مجموع توان های مصرفی مقاومت های A A1 R ، 2 R و 3 R برابر است. V V 0 0 / / / 3 3 = = ℰ ℰK KΩ Ω 0 0 / / / 1 1 r r = =مثال ـ2 13مدار ٔ ساده شکل روبه رو را که شامل یک منبع نیروی ٔ محرکه الکتریکی آرمانی با = 150V ℰ و یک Iمقاومت با R 1 = 100k Ω است، در نظر بگیرید.الف) جریان عبوری از منبع را به دست آورید. + _ R 1 ℰب) اگر مقاومت R 2 = 10/0M Ω به طور موازی به دو سر مقاومت R 1 متصل شود، مقاومت معادلمدار چقدر می‌شود و چه جریانی از منبع می‌گذرد؟پاسخ: الف) با استفاده از تعریف مقاومت داریم: ℰmA 50 / 1 A = 3 − 10 × 50 / 1 = 3 V 150 = I = 2 R R + ℰب) با استفاده از ٔ رابطه 13ــ2 داریم: Ω 10 × _ 1 1 R 1 1 100 1+ =2 R 1 R q e Rدر نتیجهΩ k 0 / 99) Ω 6 = 10 × 0 / 10)(Ω 3 10 × 100 (2 R = 1 R R =و بنابراین، جریان عبوری از منبع برابر است با Ω 10 6 × + 10 / 0 Ω 10 3 × eq R 1 + R 2 100mA 52 / 1 A 3 = − 10 × 52 / 1 = 4 V 150 ℰ = I =Ω 10 × 90 / 9 eq Rهمان طور که می‌بینید، مقاومت معادل در این حالت که یکی از مقاومت ها خیلی بزرگ تر از مقاومت دیگر است (R 1 << R 2)تقریباً برابر با مقاومت کوچک تر (R 1) است.74