ایلمو پنگه‌تاهوان

درک توان الکتریکی

توان، همانطور که در بخش کار و انرژی مورد مطالعه قرار گرفت، به عنوان کار انجام شده در یک بازه زمانی خاص تعریف می‌شود. کار فرآیند تبدیل انرژی است، بنابراین توان را می‌توان به عنوان تغییر انرژی در یک بازه زمانی خاص درک کرد.

توان الکتریکی، تغییر انرژی الکتریکی در یک بازه زمانی خاص است. بحث در مورد پتانسیل الکتریکی توضیح می‌دهد که تغییرات در انرژی پتانسیل الکتریکی زمانی رخ می‌دهد که یک بار الکتریکی از یک اختلاف پتانسیل الکتریکی عبور کند.

ادامه مطلب

مقاومت قطعه‌ای در مدار الکتریکی است که میزان جریان الکتریکی را کنترل می‌کند . مقاومت‌های مورد استفاده در مدارهای الکترونیکی معمولاً به شکل استوانه‌ای هستند که در دو سر آن سیم وجود دارد. مقدار مقاومت یک مقاومت با یک کد رنگی مشخص شده و روی سطح مقاومت نمایش داده می‌شود.

مقدار مقاومت یک مقاومت را می‌توان با تفسیر کد رنگی مقاومت تعیین کرد . برای درک این موضوع، ابتدا جدول زیر را بررسی کنید، سپس مثال مربوط به تعیین مقدار مقاومت یک مقاومت را مطالعه کنید.

ادامه مطلب

فرمول مقاومت الکتریکی

در مقاله مربوط به قانون اهم، فرمولی استخراج شده است که رابطه بین ولتاژ الکتریکی (V)، جریان الکتریکی (I) و مقاومت الکتریکی (R) را بیان می‌کند. از نظر ریاضی، این رابطه از طریق معادله زیر بیان می‌شود:

این معادله نشان می‌دهد که مقاومت الکتریکی (R) با ولتاژ (V) نسبت مستقیم و با جریان (I) نسبت معکوس دارد. هرچه ولتاژ بیشتر باشد، مقاومت نیز بیشتر است. برعکس، هرچه جریان بیشتر باشد، مقاومت نیز بیشتر است. این معادله قانون اهم را تنها زمانی توضیح می‌دهد که مقاومت (R) ثابت باشد. اگر مقاومت ثابت نباشد، این معادله قانون اهم را توضیح نمی‌دهد، بلکه مقاومت یک رسانا را توضیح می‌دهد.

ادامه مطلب

۵ نمونه از سوالات پتانسیل الکتریکی

۱. تعیین کنید پتانسیل الکتریکی در نقطه‌ای به فاصله ۱ سانتی‌متر از بار q = ۵.۰ میکروکولن. ثابت کولن (k) = ۹ × ۱۰⁹ Nm²C^-2، ۱ میکروکولوم = ۱۰^-6 C.
پمباهاسان
معلوم است که:
فاصله از بار (r) = 1 سانتی‌متر = 1/100 متر = 0,01 متر = 10^-2 m
بار (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 کولوم
پرسیده شد: پتانسیل الکتریکی (V)
جواب:

ادامه مطلب

۱۱ نمونه از مسائل خازن - مدارهای سری و موازی

۴. تیگا کاپاسیتور مانند تصویر زیر به صورت سری-موازی متصل شده‌اند. اگر C₁ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₂ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₃ = 4 میکروفاراد، سپس ظرفیت جایگزینی ... است.
پمباهاسان
معلوم است که:
خازن C₁ = 2 میکروفاراد
خازن C₂ = 4 میکروفاراد
خازن C₃ = 4 میکروفاراد
پرسیده شد: ظرفیت جایگزینی (C)

ادامه مطلب

نمونه سوالات انرژی پتانسیل الکتریکی

۱. یک الکترون از حالت سکون با اختلاف پتانسیل ۱۲ ولت شتاب می‌گیرد. تغییر انرژی پتانسیل الکترون چقدر است؟
پمباهاسان
معلوم است که:
بار ۱ الکترون (e) = -۱.۶۰ x ۱۰^-19 کولوم
اختلاف پتانسیل الکتریکی = ولتاژ الکتریکی (ولت) = ۱۲ ولت
پرسیده شد: تغییر در انرژی پتانسیل الکترون (ΔEP)
جواب:
ΔEP = q V = (-1,60 x 10^-19 ج)(12 ولت) = -19,2 x 10^-19 ژول
علامت منفی یعنی انرژی پتانسیل الکتریکی کاهش می‌یابد. وقتی نزدیک صفحه با بار منفی هستیم، انرژی پتانسیل الکتریکی الکترون در حداکثر مقدار خود است. پس از رسیدن به نزدیکی صفحه با بار مثبت، انرژی پتانسیل الکتریکی الکترون در حداقل مقدار خود است.

ادامه مطلب

۴ نمونه از مسائل شار الکتریکی

1. میدان الکتریکی از 8000 نیوتن بر سانتیگراد عمود بر سطح مربعی با مساحت 10 متر مربع²تعیین کردن شار الکتریکی که از سطح مربع عبور می‌کند!
پمباهاسان
معلوم است که:
میدان الکتریکی (E) = 8000 نیوتن بر درجه سانتیگراد
مساحت سطح (A) = 10 متر مربع²
θ = 0^o (خطوط میدان الکتریکی بر خطوط عمود منطبق هستند)
پرسیده شد: شار الکتریکی (Φ)
جواب:

ادامه مطلب

۷ نمونه از مسائل تکانه زاویه‌ای

تکانه زاویه‌ای

۱. یک شیء دارد گشتاور اینرسی 2 کیلوگرم متر² و روی یک محور ثابت می‌چرخد سرعت زاویه‌ای ۱ راد بر ثانیه. چقدر؟ تکانه زاویه‌ای آن چیز؟
پمباهاسان
معلوم است که:
ممان اینرسی (I) = 2 کیلوگرم بر متر مربع²
سرعت زاویه‌ای (ω) = 1 رادیان بر ثانیه
پرسیده شد: تکانه زاویه‌ای (L)
جواب:
فرمول تکانه زاویه‌ای:

ادامه مطلب

۵ نمونه از سوالات انرژی جنبشی چرخشی

۱. جسمی با گشتاور اینرسی ۱ کیلوگرم بر متر ^{مربع و} سرعت زاویه‌ای ۲ رادیان بر ثانیه ، حول محور ثابتی می‌چرخد . انرژی جنبشی چرخشی جسم چقدر است ؟

پمباهاسان
معلوم است که:
ممان اینرسی (I) = 1 کیلوگرم متر مکعب²
سرعت زاویه‌ای (ω) = 2 رادیان بر ثانیه
پرسیده شد: انرژی جنبشی چرخشی (EK)
جواب:
فرمول انرژی جنبشی چرخشی:

ادامه مطلب

۵ مثال از قانون دوم نیوتن در مورد حرکت چرخشی

۱. طنابی دور لبه یک استوانه توخالی پیچیده شده و سپس انتهای طناب با نیروی F کشیده می‌شود تا استوانه حول محور خود بچرخد. اگر لحظه سبک ۲ نیوتن متر است و گشتاور اینرسی سیلندر ۱ کیلوگرم متر مکعب است²، شتاب زاویه‌ای استوانه را تعیین کنید!
پمباهاسان
معلوم است که:
گشتاور نیرو (τ) = 2 نیوتن متر
ممان اینرسی (I) = 1 کیلوگرم بر متر مربع²
پرسیده شد: شتاب زاویه‌ای سیلندر!
جواب:
فرمول قانون دوم نیوتن برای حرکت چرخشی:

ادامه مطلب