פתרון סופי מבחן אביב 2014

‫תוצאות סופיות למבחן בתורת החשמל להנדסאים וטכנאים‬
‫מועד אביב תשס"ד ‪202/14‬‬
‫פותר המבחן‪ :‬מתי דוד‬
‫למרות מאמצי לפתור נכון‪ ,‬יתכן ונפלו טעויות בפתרון‪ ,‬אשמח לקבל הערותיכם בדוא"ל‬
‫‪Matidavid@hotmail.com‬‬
‫ניתן לקבל אצלי בחיפה‪ ,‬עזרה אישית או בקבוצות להבנת החומר והכנתך למבחן הפנימי‬
‫והחיצוני של מה"ט ‪ -‬ליצירת קשר‪/52-5252225 :‬‬
‫ההצלחה שלי היא ההצלחה שלך !‬
‫שאלה מס' ‪:1‬‬
‫א‪ .‬גודל הסליל ‪L  1mHy :‬‬
‫ב‪ .‬שקול תבנין בין הנקודות ‪ A‬ו ‪: B‬‬
‫‪ZTh  2.973  7.838 j , Ynorton  0.0423  0.11154 j‬‬
‫‪In‬‬
‫‪s‬‬
‫‪th om‬‬
‫‪rig .c‬‬
‫מ ‪py vid‬‬
‫תי ‪co da‬‬
‫‪i‬‬
‫דוד ‪at‬‬
‫‪Yn‬‬
‫‪m‬‬
‫‪UTh  3.67636.03 V  , I N  0.4385105.255 A‬‬
‫ג‪ .‬מתח נגד העומס של ‪ 22‬אוהם ‪U RL  2.6163.6578V :‬‬
‫שאלה מס' ‪:2‬‬
‫א‪ .‬שקול תבנין‪RTh  8.5 , UTh  2.5V :‬‬
‫ב‪ .‬מתח ‪ Vx‬לאיפוס הזרם בנגד ‪Ux  19.6V :Rd‬‬
‫‪UR5=10.8V‬‬
‫‪ri‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Ux‬‬
‫‪R5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪U2=3V‬‬
‫‪1.8A‬‬
‫‪Ub=-4V‬‬
‫‪Ua=0V‬‬
‫‪R3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪0.8A‬‬
‫‪1A‬‬
‫‪R4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1A‬‬
‫‪R1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Rd‬‬
‫‪2‬‬
‫‪U1‬‬
‫‪2V‬‬
‫‪0A‬‬
‫ג‪ .‬נצילות המקור הנוסף‪ :‬המקור הנוסף בפריקה‪  90.816% ,‬‬
‫תורת החשמל – פתרון מבחן מה"ט ‪202/24‬‬
‫פותר‪ :‬מתי דוד‪ © ,‬כל הזכויות שמורות ‪ ,‬אין להעתיק או לשכפל בכל צורה‪ ,‬ללא אישור בכתב מהמחבר‬
‫שאלה מס' ‪:3‬‬
‫א‪ .‬חדירות מגנטית‪  3 103 H / m :‬‬
‫ב‪ .‬מתח על העומס במתג פתוח ‪U RL  82.9V :‬‬
‫ג‪ .‬חדירות מגנטית במפסק סגור‪Sat  111.111106 H / m :‬‬
‫ד‪ .‬זרם במעגל החילופין במתג סגור‪I RL  0.1497 A :‬‬
‫ה‪ .‬האם גודל הזרם ז"ח ישתנה אם יהפכו את קוטביות המתח הישר ‪ :‬היות ואופיין המיגנוט הוא‬
‫זהה עבור שדה חיובי או שלילי לא תהיה השפעה של קוטביות הסוללה‪.‬‬
‫שאלה מס' ‪:4‬‬
‫א‪ .‬מתח העומס ‪U ZL  74.78129.022V :‬‬
‫‪m‬‬
‫‪s‬‬
‫‪th om‬‬
‫‪rig .c‬‬
‫מ ‪py vid‬‬
‫תי ‪co da‬‬
‫‪i‬‬
‫דוד ‪at‬‬
‫ב‪ .‬הספק מקור המתח של ‪ 0/‬וולט ‪SU 1  625  463.329 j :‬‬
‫ג‪ .‬הוספת קבל לא תשנה את מתח הריקם (הפנימי) של המקור אך בוודאי זה ישפיע על מתח‬
‫ההדקים והעומס‪.‬‬
‫שאלה מס' ‪:5‬‬
‫א‪ .‬תדר תהודה כולל‪ :‬תדר התהודה יישאר באותו הערך‪ ,‬הוכחה ‪:‬‬
‫‪L c‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ f 02 ‬‬
‫‪ 1  2‬‬
‫‪L2 c1‬‬
‫‪2 L1  c1‬‬
‫‪2 L2  c2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2 L1  c1‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪c   c c ‬‬
‫‪2  L1  L1  1    1 2 ‬‬
‫‪c2   c1  c2 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪   c1  c2‬‬
‫‪‬‬
‫‪   c1  c2‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪  c2  c1‬‬
‫‪2  L1 ‬‬
‫‪  c2‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪1‬‬
‫‪f 0 Total ‬‬
‫‪ c1  c2 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪ c1  c2 ‬‬
‫‪ L1  L2   ‬‬
‫‪‬‬
‫‪f 01 ‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪  c   c c ‬‬
‫‪2  L1 1  1     1 2 ‬‬
‫‪  c2    c1  c2 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪OR :‬‬
‫‪ZT 1  R1  X L1  X C1  R1  10‬‬
‫‪f  fo 0‬‬
‫‪ZT 2  R2  X L 2  X C 2  R2  20‬‬
‫‪f  fo 0‬‬
‫‪ZT  ZT 1  ZT 2  R1  X L1  X C1  R2  X L 2  X C 2  30‬‬
‫‪f  fo  0‬‬
‫‪f  fo  0‬‬
‫תורת החשמל – פתרון מבחן מה"ט ‪202/24‬‬
‫פותר‪ :‬מתי דוד‪ © ,‬כל הזכויות שמורות ‪ ,‬אין להעתיק או לשכפל בכל צורה‪ ,‬ללא אישור בכתב מהמחבר‬
‫ב‪ .‬הספק מקור במצב א'‪ :‬נחשב את מתח הסוללה‪Ps(Z1  Z 2 )  0.666Watt ,‬‬
‫ג‪ .‬שינוי תדר תהודה במצב של קצר על אחד מהקבלים‪ :‬היות והקיבול השקול יעלה תדר‬
‫התהודה ירד‪.‬‬
‫שאלה מס' ‪:6‬‬
‫א‪ .‬הספק רגעי בנגד‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪P(t )  I 2 (t )  R  P (t )  2  Cos 314t  ‬‬
‫ב‪ .‬הספק ממוצע של מתח המקור‪PAv  Peff  PRMS  0 :‬‬
‫ג‪ .‬אנרגיה מופקת ממקור הזרם‪:‬‬
‫‪W  10 Joul‬‬
‫ד‪ .‬תדירות זרם מקור ‪f  50 Hz :‬‬
‫שאלה מס' ‪:7‬‬
‫ב‪ .‬ערך יעיל של מתח מקור ‪U  1120.32V :‬‬
‫ג‪ .‬מקדם ההספק ‪:‬‬
‫‪m‬‬
‫‪s‬‬
‫‪th om‬‬
‫‪rig .c‬‬
‫מ ‪py vid‬‬
‫תי ‪co da‬‬
‫‪i‬‬
‫דוד ‪at‬‬
‫א‪ .‬גודלו של הסליל‪L  32.63mHy :‬‬
‫‪P.F .  0.9272‬‬
‫ד‪ .‬משוואת מתח המקור ‪U (t )  1120.32 2  Sin  2  60  t  18.395  :‬‬
‫שאלה מס' ‪:8‬‬
‫א‪ .‬חישוב נגדים לקביעת ערך סקלה מלאה של מד הזרם‪:‬‬
‫‪R1  1.111 , R2  0.3448 , R3  0.10101‬‬
‫ב‪ .‬הספק מרבי בנגדים ‪PR1  9mWatt , PR 2  29mWatt , PR3  99mWatt :‬‬
‫ג‪ .‬המלצה של סקלה למדידת זרם של ‪ : 0.4A‬הסקלה היחידה למדידת זרם זה ללא פגיעה‬
‫במכשיר היא הסקלה של ‪ 2‬אמפר ‪.‬‬
‫תורת החשמל – פתרון מבחן מה"ט ‪202/24‬‬
‫פותר‪ :‬מתי דוד‪ © ,‬כל הזכויות שמורות ‪ ,‬אין להעתיק או לשכפל בכל צורה‪ ,‬ללא אישור בכתב מהמחבר‬