القوة الدافعة والمقاومة الداخلية والدائرة المغلقة
الإجابات لأولياء الأمور والمعلمين.
1
خلية قوتها الدافعة 12 V ومقاومتها الداخلية 0.2 Ω تعطي 5 A لمقاومة خارجية. أوجد المقاومة الخارجية وفرق الجهد بين قطبي الخلية.
المقاومة الكلية 12 ÷ 5 = 2.4 Ω، فـ R = 2.4 − 0.2 = 2.2 Ω. V = 12 − 5 × 0.2 = 11 V، وIR = 5 × 2.2 = 11 V.
2
خلية تقرأ V = 9.0 V عند I = 0.2 A وV = 8.4 V عند I = 0.8 A (بيانات مفترضة). أوجد مقاومتها الداخلية وقوتها الدافعة.
r = (9.0 − 8.4) ÷ (0.8 − 0.2) = 0.6 ÷ 0.6 = 1.0 Ω. VB = 9.0 + 0.2 × 1.0 = 9.2 V.
3
مصدر 36 V بلا مقاومة داخلية يغذي مقاومتين 40 Ω و10 Ω على التوازي، وهما على التوالي مع مقاومة 10 Ω. أوجد التيار الكلي والتيار في كل فرع متوازٍ.
تعطي المجموعة (40 × 10) ÷ 50 = 8 Ω؛ الكلية 8 + 10 = 18 Ω؛ I = 36 ÷ 18 = 2 A. على المجموعة 2 × 8 = 16 V، فيمر في الفرعين 16 ÷ 40 = 0.4 A و16 ÷ 10 = 1.6 A (مجموعهما 2 A).
4
خلية شبه فارغة تقرأ نحو 1.5 V على فولتميتر مقاومته كبيرة جدًّا لكنها لا تضيء مصباحًا صغيرًا. فسّر ذلك.
الفولتميتر يسحب تيارًا ضئيلًا جدًّا فيكون Ir صغيرًا وتقارب القراءة القوة الدافعة. أما المصباح فيسحب تيارًا أكبر، وبما أن مقاومة الخلية الفارغة الداخلية كبيرة يضيع جزء كبير من القوة الدافعة داخلها على هيئة Ir ويبقى للمصباح فرق جهد غير كافٍ.
5
خلية قوتها الدافعة 6 V ومقاومتها الداخلية 1.2 Ω. عند أي مقاومة خارجية يكون فرق الجهد بين قطبيها 4.8 V؟
Ir = 6 − 4.8 = 1.2 V، فـ I = 1.2 ÷ 1.2 = 1 A. R = V ÷ I = 4.8 ÷ 1 = 4.8 Ω. تحقق: 6 ÷ (4.8 + 1.2) = 1 A.