مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیممثال ـ2 4در مدار شکل روبه رو فرض کنید = 12V ℰ ، r = 2/0 Ω و R = 4/0 Ω باشد. Iالف) جریان عبوری از مدار چقدر است؟ ب) اختالف پتانسیل دوسر باتری را محاسبهکنید.پاسخ: الف) بنا به رابطه 7ــ2 داریم: rA 0 / 2 = V 12 = ℰ = I R ℰΩ 0 / 2 + Ω 0 / 4 r + Rب) با استفاده از ٔ رابطه 6ــ2 اختالف پتانسیل دوسر باتری برابر است باV 8 =) Ω 0 / 2 A)(0 / 2 (− V 12 = Ir − ℰ = Vفعالیت ـ2 3 (کار در کالس)تفاوت یک باتری نو و فرسوده عمدت ً ا در مقدار مقاومت داخلی آن است که می‌تواندکمتر از یک ُ ا هم برای باتری نو تا چند هزار ُ ا هم برای باتری فرسوده باشد. برای کلیداندازه گیری مقاومت داخلی یک باتری مدار ساده ای متشکل از یک باتری، یک کلیدقطع و وصل و یک مقاومت یا المپ کوچک را سوار کنید. نخست درحالی که کلیدقطع است، ولتاژ دو سر باتری را با یک ولت سنج اندازه بگیرید و آن گاه پس از بستن کلید، دوباره ولتاژ دو سر باتری را اندازه بگیرید.همچنین در این حالت، جریان عبوری از مدار را نیز باید به کمک یک آمپرسنج اندازه بگیرید. اکنون با استفاده از رابط ٔ ه 6ــ2 مقاومتداخلی باتری را محاسبه کنید (البته در یک اندازه گیری دقیق تر معمو ً ال از یک مقاومت متغیر استفاده می‌شود و مقاومت داخلی پس ازچندین اندازه گیری محاسبه می‌شود). آزمایش را یک بار برای باتری نو و یک بار برای باتری فرسوده انجام دهید.5 ـ2 توان در مدارهای الکتریکی V V bاکنون می‌خواهیم رابطه هایی برای انرژی و توان در مدارهای الکتریکی به دست آوریم. ٔ جعبه aشکل 18 ــ2 بخشی از یک مدار الکتریکی را نشان می‌دهد که می‌تواند شامل باتری، مقاومت و یا I Iهرچیز دیگری باشد که اختالف پتانسیلی بین پایانه های آن برقرار است. فرض کنید بار q در مدت a bزمان t تحت اختالف پتانسیل ΔV از ٔ پایانه a به ٔ پایانه b برود. در فصل پیش دیدیم تغییر انرژی شکل ــ2 18 یک جزء مدار که اختالفپتانسیل بار q در این انتقال برابر با = q ΔV ∆U است. از طرفی توان الکتریکی، آهنگ تغییر انرژی پتانسیلی بین دوسر آن برقرار است.پتانسیل الکتریکی بار q هنگام عبور از این بخش از مدار است:V ∆ I = V ∆ q = V ∆ q = U ∆ = P t t tمعموال ً اختالف پتانسیل پایانه های a و b را به منظور ساده سازی به جای ΔV با V نشان می‌دهند.بنابراین داریم:)8 ــ2(P = I V53