מבחן חשמל: חוק קולון, נגדים ומעגלים
- חשמל ומגנטיות
- חשמל ומעגלים
- 8 תרגילים
תרגילים בחשמל לתרגול לפני הבגרות: חוק קולון, זרם ומתח, חוק אוהם, נגדים בטור, התנגדות פנימית והספק, מתוך חוברת החשמל והמגנטיות. מתחת לכל תרגיל יש תשובה סופית לבדיקה עצמית, והפתרון המלא, שלב אחר שלב, נמצא בסרטון בקורס.
מה במבחן
השאלות מסודרות לפי נושאים, כך שאפשר לתרגל נושא אחד או את כולם:
- חוק קולון — 2 שאלות
- זרם, מתח וחוק אוהם — 2 שאלות
- חיבור נגדים בטור — 2 שאלות
- התנגדות פנימית והספק — 2 שאלות
חוק קולון
לפני שמתחילים — ההסבר המלא על חוק קולון, עם הנוסחה ותרגיל פתור.
שימו לב: קבוע קולון הוא 9 כפול 10 בחזקת 9 ניוטון כפול מטר בריבוע לקולון בריבוע.
שאלה 1
שני מטענים נקודתיים חיוביים נמצאים במרחק של 4 סנטימטרים זה מזה. מטען אחד הוא 6 כפול 10 בחזקת מינוס 9 קולון, והשני 5 כפול 10 בחזקת מינוס 8 קולון.
מה גודל הכוח בין המטענים, ומה הכיוון שלו?
תשובה סופית
כ-1.69 כפול 10 בחזקת מינוס 3 ניוטון (0.0016875). כוח דחייה: כל מטען נדחף הרחק מהשני.
שאלה 2
שני אלקטרונים נמצאים במרחק כלשהו זה מזה. מסת אלקטרון היא 9.1 כפול 10 בחזקת מינוס 31 קילוגרם, ומטענו 1.6 כפול 10 בחזקת מינוס 19 קולון.
חשבו את היחס בין הכוח החשמלי לכוח הכבידה ביניהם.
תשובה סופית
כ-4.2 כפול 10 בחזקת 42. כלומר הכוח החשמלי חזק מכוח הכבידה פי מספר עם 42 אפסים, והיחס לא תלוי במרחק.
זרם, מתח וחוק אוהם
לפני שמתחילים — ההסבר המלא על חוק אוהם, זרם, מתח והתנגדות.
שאלה 3
דרך חתך של תיל עובר מטען של 5 קולון כל 2 שניות.
חשבו את עוצמת הזרם.
תשובה סופית
2.5 אמפר.
שאלה 4
נגד בהתנגדות של 10 אוהם מחובר למקור מתח של 20 וולט.
חשבו את הזרם בנגד.
תשובה סופית
2 אמפר.
חיבור נגדים בטור
לפני שמתחילים — ההסבר המלא על נגדים, בטור ובמקביל.
שאלה 5
שלושה נגדים מחוברים בטור למקור מתח של 48 וולט. הנגד הראשון 12 אוהם, השני 8 אוהם, והזרם במעגל 2 אמפר.
א. חשבו את ההתנגדות של הנגד השלישי.
ב. מה המתח על הנגד השני?
ג. מהי עוצמת הזרם בנגד הראשון?
תשובה סופית
א. 4 אוהם.
ב. 16 וולט.
ג. 2 אמפר, אותו זרם בכל המעגל.
ככה נראה פתרון בקורס: שאלה 5
זה הסרטון מתוך קורס החשמל והמגנטיות לבגרות, שבו פותרים את שאלה 5 שלב אחר שלב. ככה נראה הפתרון לכל שאלה במבחן, ולכל תרגיל בחוברת.
שאלה 6
ארבעה נגדים של 5, 8, 10 ו-2 אוהם מחוברים בטור למקור מתח. המתח על הנגד של 10 אוהם הוא 5 וולט.
א. חשבו את הזרם במעגל.
ב. חשבו את המתח על כל נגד.
ג. חשבו את מתח המקור.
תשובה סופית
א. 0.5 אמפר.
ב. 2.5 וולט, 4 וולט, 5 וולט ו-1 וולט.
ג. 12.5 וולט.
התנגדות פנימית והספק
לפני שמתחילים — ההסבר המלא על כא”מ והתנגדות פנימית, ומתח ההדקים.
שאלה 7
נגד מחובר למקור מתח עם התנגדות פנימית. כשההתנגדות של הנגד היא 8.5 אוהם עובר במעגל זרם של 2.4 אמפר, וכשהיא 13.5 אוהם עובר זרם של 1.6 אמפר.
א. מצאו את ההתנגדות הפנימית.
ב. מצאו את הכא”מ של המקור.
תשובה סופית
א. 1.5 אוהם.
ב. 24 וולט.
שאלה 8
א. חשבו את ההספק של רכיב, כשהמתח עליו 20 וולט והזרם דרכו 3 אמפר.
ב. חשבו את ההספק של נגד של 8 אוהם, כשעובר דרכו זרם של 2 אמפר.
ג. חשבו את ההספק של נגד של 4.9 אוהם, כשהמתח עליו 7 וולט.
תשובה סופית
א. 60 ואט.
ב. 32 ואט.
ג. 10 ואט.
שאלות נפוצות
איפה הפתרונות לתרגילים?
מתחת לכל תרגיל יש תשובה סופית, כדי שתוכלו לבדוק את עצמכם. הפתרון המלא, שלב אחר שלב, נמצא בסרטון בקורס החשמל והמגנטיות. את הסרטון של תרגיל 5 אפשר לראות כאן בעמוד.
מה הנוסחה של חוק קולון?
הכוח בין שני מטענים שווה לקבוע קולון, כפול מכפלת המטענים, חלקי ריבוע המרחק ביניהם.
מה ההבדל בין כא”מ למתח הדקים?
כא”מ הוא המתח שהמקור מייצר. מתח ההדקים הוא מה שנשאר למעגל החיצוני, אחרי שחלק מהמתח ‘הלך’ על ההתנגדות הפנימית.
נתקעתם באחד התרגילים?
לכל תרגיל בחוברת יש סרטון פתרון בקורס החשמל והמגנטיות — שלב אחר שלב, עם כל החישובים. משלמים פעם אחת, והקורס נשאר אצלכם.
לקורס חשמל ומגנטיותאו מתחילים בחינם: כל השאלות בחוברת אחת, להורדה