مسائل (الصفحة 186)

  • المكثفة والقيمة الجديدة للطاقة المخزنة. من أين أتت الطاقة الزائدة؟
  • لدينا مكثفة سعتها 200 بيكوفاراد مكونة من صفائح معدنية متوازية عرض كل منها W وطولها L. يفصل الهواء بين تلك الصفائح بمسافة d. بفرض L وW أكبر بكثير من d. ما هي قيمة السعة الجديدة إذا: أ. تم إنقاص كل من L وW إلى النصف دون تغيير أية مواصفات أخرى؟ ب. تم إنقاص مسافة الفصل d إلى النصف دون تغيير أية مواصفات أخرى عن قيمها الابتدائية؟ ج. تم تبديل المادة العازلة لتكون زيتا قيمة ثابت عزله النسبي تساوي 35، ودون تغيير أية مواصفات أخرى عن قيمها الابتدائية؟
  • لتكن لدينا مكثفة ذات صفائح متوازية معدنية لها العرض W والطول L ويفصل بين الصفائح مسافة d. بفرض L وW أكبر بكثير من d. أكبر قيمة جهد ممكن تطبيقها يجب أن تكون أقل من ، حيث أن K يسمى قوة انهيار العازل. استنتج صيغة الطاقة الأعظمية التي يمكن تخزينها في المكثفة بدلالة K والحجم العازل. هل تؤثر القيم المختارة لكل من L وW وd إذا أردنا تخزين هذه الطاقة الأعظمية في واحدة الحجم؟ ما هي المعاملات (البارامترات) المهمة؟
  • يمكن صناعة ميكروفون باستخدام مكثفة ذات صفائح متوازية مرتبة بحيث يؤثر ضغط الضجيج الصوتي على المسافة بين الصفائح. بفرض لدينا هذا الميكروفون بحيث تكون مساحة الصفائح 10 سم2، والعازل هو الهواء، والمسافة بين الصفائح تابع للزمن يعطى بالعلاقة:

نطبق جهد ثابت 200 فولت على الصفائح. حدد قيمة التيار المار بالمكثفة كتابع للزمن باستخدام التقريب  حيث أن  (واحدة العنصر داخل تابع الجيب هي الراديان.)

  • ليكن لدينا محولة طاقة تتحسس مستوى السائل، وهي تتكون من صفيحتين ناقلتين متوازيتين مغموستين في سائل عازل كما يوضح شكل المسألة 3.36. عندما يكون الخزان فارغا (أي أن ) تكون سعة الصفائح 100 بيكوفاراد. ثابت العزل النسبي للسائل يساوي 35. استنتج معادلة السعة C كتابع للارتفاع x للسائل.

شكل المسألة 3.36

  • لدينا مكثفة ذات صفائح متوازية كتلك الموضحة في شكل المسألة 3.36، سعتها 2500 بيكوفاراد عندما يكون الخزان ممتلئ والصفائح مغمورة بشكل كامل في السائل العازل. (ثابت العزل للسائل وأبعاد الصفائح مختلفة في هذه المسألة عن المسألة 3.36.) سعة المكثفة 100 بيكوفاراد عندما يكون الخزان فارغا، والمسافة بين الصفائح يملؤها الهواء. بفرض أن الخزان ممتلئ والمكثفة مشحونة حتى 1000 فولت. أي أن قطبي المكثفة يشكلان دارة مفتوحة بحيث لا تتغير الشحنة المخزنة على صفيحتي المكثفة، وتم تفريغ الخزان. احسب قيمة الجهد بعد تفريغ الخزان، واحسب الطاقة الكهربائية المخزنة في المكثفة قبل وبعد تفريغ الخزان. عندما نفرض أن قطبي المكثفة يشكلان دارة مفتوحة فلن يكون هناك أي مصدر كهربائي يقدم طاقة إضافية. من أين أتت هذه الطاقة الإضافية؟

لدينا مكثفة سعتها 1 ميكروفاراد ولها ممانعة تسلسلية طفيلية قيمتها 2 أوم كما يوضح شكل المسألة 3.38. بفرض أن الكمون على طرفي المكثفة يساوي ؛ أوجد قيمة الجهد المطبق على طرفي الممانعة. في هذه الحالة، لإيجاد قيمة الجهد الكامل

Advertisements


التصنيفات :مسائل, الفصل الثالث: المكثفات والوشائع

الوسوم:, , , ,

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d مدونون معجبون بهذه: