σ

‫שאלה ‪ 25) 1‬נקודות(‬
‫מ‪-‬דיסקה שרדיוסה ‪ 2R‬הטעונה בצפיפות מטען שטחית אחידה ‪ +σ‬הוצאה דסקה שרדיוסה ‪ R‬כך‬
‫שנוצרה דסקה עם חור במרכזה )ראה איור(‪ .‬הדיסקה מונחת במישור ‪. x − y‬‬
‫א‪ .‬חשב את הפוטנציאל החשמלי בנקודה ) ‪A(0, 0, z‬‬
‫‪z‬‬
‫הנמצאת על ציר הסימטריה של הדיסקה ובגובה ‪z‬‬
‫מעל מישורה? ) ‪ 5‬נק(‬
‫ב‪ .‬חשב את השדה החשמלי בנקודה ‪ 5 ) A‬נק(‪.‬‬
‫כדור קטן שמסתו ‪ m‬ומטענו ‪ − q‬מוחזק במנוחה בנקודה ‪. A‬‬
‫‪+ + + + + +‬‬
‫‪+‬‬
‫‪++‬‬
‫‪2R‬‬
‫‪++‬‬
‫‪++‬‬
‫‪++‬‬
‫‪++‬‬
‫‪R‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+ + + +‬‬
‫‪+‬‬
‫ג‪ .‬חשב את הכוח שהדיסקה מפעילה על הכדור‬
‫כפונקציה של המרחק ממרכז הדיסקה‪ 5 ) .‬נק(‬
‫ד‪ .‬אם הכדור משוחרר ממנוחה מנקודה ) ‪B (0, 0, 5 R‬‬
‫‪y‬‬
‫באיזו מהירות הוא יחלוף דרך מרכז הדיסקה ? ) ‪5‬‬
‫נק(‬
‫‪x‬‬
‫ה‪ .‬מהו סוג התנועה שיבצע הכדור ? )תנועה במהירות‬
‫קבועה‪ ,‬תנועה בתאוצה קבועה‪ ,‬תנועה בתאוצה‬
‫משתנה( נמק‪/‬י ) ‪ 5‬נק(‬
‫שאלה ‪ 25) 2‬נקודות(‬
‫מערכת מורכבת מכדור מוליך ומקליפה מוליכה קונצנטריים כמוראה בתרשים‪ .‬רדיוס הכדור ‪ R‬והוא‬
‫אינו טעון חשמלית‪ .‬רדיוסה הפנימי של הקליפה הוא ‪ 2 R‬רדיוסה החיצוני ‪ 4 R‬ומטענה החשמלי הכולל‬
‫הוא ‪. + Q‬‬
‫א‪ .‬מהי חלוקת המטען על שפות הקליפה ? )‪ 7‬נקודות(‬
‫ב‪ .‬מהו הפוטנציאל החשמלי על הכדור ? )‪6‬‬
‫נקודות(‬
‫ג‪ .‬כעת מאריקים את הכדור‪ .‬מהו מטענו ? )‪6‬‬
‫‪2R‬‬
‫נקודות(‬
‫ד‪ .‬מהי כעת חלוקת המטען על שפות הקליפה ?‬
‫‪R‬‬
‫)‪ 6‬נקודות‬
‫‪4R‬‬
‫שאלה ‪25) 3‬נקודות(‬
‫עבור המעגל החשמלי המופיע בתרשים נתון‪:‬‬
‫‪ε1 = ε3 = 6V , ε2 = 2V , R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = 4Ω ,‬‬
‫‪C1 = 10µF , C2 = 5µF‬‬
‫‪R1‬‬
‫בהנחה שהמעגל התייצב‪:‬‬
‫‪C2‬‬
‫‪R2‬‬
‫א‪ .‬מהו הזרם החשמלי העובר דרך כל נגד במעגל כאשר‬
‫המפסק ‪ S‬פתוח ? )‪ 9‬נקודות(‬
‫‪R3‬‬
‫‪R4‬‬
‫‪ε1‬‬
‫ב‪ .‬מהם מטעני הקבלים כאשר המפסק ‪ S‬פתוח ? )‪8‬‬
‫‪ε2‬‬
‫‪C1‬‬
‫נקודות(‬
‫‪R5‬‬
‫ג‪ .‬מהו הזרם החשמלי העובר דרך כל נגד במעגל כאשר‬
‫המפסק‬
‫‪ε3‬‬
‫‪ S‬סגור ? )‪ 8‬נקודות(‬
‫שאלה ‪ 25) :4‬נקודות(‬
‫נתונה מערכת קונצנטרית המורכבת משתי קליפות כדוריות מוליכות דקות שרדיוסיהן ‪ a‬ו ‪ . b‬הקליפה‬
‫הפנימית טעונה במטען ‪ Q‬ואילו הקליפה החיצונית אינה טעונה‪ ,‬כמוראה בתרשים‪ .‬נתונים‪. k , Q, b, a :‬‬
‫א‪ .‬מהו הפוטנציאל החשמלי על כל אחת‬
‫מהקליפות ? )‪ 11.33‬נקודות(‬
‫‪+Q‬‬
‫ב‪ .‬מקצרים בין הקליפות באמצעות תיל מוליך ומחכים עד‬
‫להתייצבות המערכת‪ .‬מהו הפוטנציאל החשמלי על כל‬
‫‪b‬‬
‫אחת מהקליפות כעת ? )‪ 11‬נקודות(‬
‫ג‪ .‬מנתקים את הקצר בין הקליפות ולאחר מכן מאריקים‬
‫את הקליפה הפנימית‪ .‬מהו הפוטנציאל החשמלי על‬
‫הקליפה החיצונית לאחר שהמערכת מתייצבת ? )‪11‬‬
‫נקודות(‬
‫‪S‬‬
‫‪a‬‬
‫‪R6‬‬
‫שאלה ‪ 25) 5‬נקודות(‬
‫נתון מעגל חשמלי המופיע בתרשים‪.‬‬
‫‪a‬‬
‫כאשר המפסק ‪ S‬סגור זמן רב‪:‬‬
‫א‪ .‬מהם הזרמים )גודל וכוון( העוברים‬
‫בנגדים ‪ R1‬ו ‪ 4) ? R2‬נקודות(‬
‫ב‪ .‬מהו המתח ‪ 4) ? Vab‬נקודות(‬
‫ג‪.‬‬
‫‪18V‬‬
‫‪1Ω‬‬
‫‪R2 = 6Ω‬‬
‫‪R1 = 3Ω‬‬
‫‪S‬‬
‫‪C = 20 µ F‬‬
‫מהו המטען על לוחות הקבל ? )‪4‬‬
‫‪6V‬‬
‫‪b‬‬
‫‪1Ω‬‬
‫נקודות(‬
‫כאשר המפסק ‪ S‬פתוח זמן רב‪:‬‬
‫ד‪ .‬מהם הזרמים )גודל וכוון( העוברים בנגדים ‪ R1‬ו ‪ 5) ? R2‬נקודות(‬
‫ה‪ .‬מהו המטען על לוחות הקבל ? מהי האנרגיה החשמלית האצורה בו ? )‪ 4‬נקודות(‬
‫בהצלחה!!!‬