🏠 פיזיקה 2ממ

מוליכים, דמויות וקבלים

הארקה, שיטת הדמויות, קיבול · 29 שאלות מהמבחנים 2022–2024

חורף תשפ״ד ב׳ · ש׳1 בינוניתפוטנציאל אפס בהארקה + סופרפוזיציה
נתונות שלוש קליפות כדוריות דקות מוליכות קונצנטריות שרדיוסיהן $R, 2R, 3R$. הקליפה האמצעית מוארקת. על הקליפה הפנימית צפיפות מטען משטחית אחידה $\sigma$, …
 חורף תשפ״ד ב׳ · ש׳3 בינוניתשיטת הדמויות + משפט הקפיצה
נתון לוח אינסופי מוליך ומוארק במישור $xz$. מעל הלוח ($y>0$) ממוקמים שני מטענים בעלי מטען $q$: אחד בנקודה $(0,a,0)$ והשני בנקודה $(a,a,0)$. מהי צפיפות …
 חורף תשפ״ד ב׳ · ש׳6 קלהפריקת RC + קיבול קבל לוחות
מבצעים ניסוי במעגל RC בו הקבל הוא קבל לוחות עם שטח $A$ ($A\gg d^2$), כאשר $d$ הוא המרחק בין הלוחות. התנגדות המעגל $R$. ברגע $t=0$ סגרו את המעגל והקבל …
 חורף תשפ״ד א׳ · ש׳1 בינוניתסופרפוזיציית פוטנציאלים + תנאי הארקה
נתונות שלוש קליפות כדוריות דקות מוליכות קונצנטריות, שרדיוסיהן בהתאמה $R, 2R, 3R$. הקליפה הפנימית מוארקת. על הקליפה האמצעית יש צפיפות מטען משטחית אחידה…
 חורף תשפ״ד א׳ · ש׳3 קשהשיטת הדמויות + אינטגרציה על מוט
מוט מבודד, שאורכו $L=0.5[m]$, טעון בצפיפות מטען אורכית אחידה $\lambda=\frac{1}{9}\cdot 10^{-9}\left[\frac{C}{m}\right]$. המוט מוחזק במנוחה אנכית מעל מ…
 חורף תשפ״ד א׳ · ש׳5 בינוניתמצב מתמיד — קבל כנתק
נתון המעגל החשמלי המתואר בתרשים. כא"מ הסוללה $\varepsilon$, הסוללה אידיאלית, הנגדים זהים ובעלי התנגדות $R$, קיבול הקבל הוא $C$. מה יהיה המטען על הקבל …
 חורף תשפ״ג ב׳ · ש׳4 בינוניתזרם רדיאלי קבוע + חוק אוהם
גליל מוליך בעל רדיוס $a$ מוקף בקליפה גלילית מוליכה בעלת רדיוס $b$, עם ציר משותף ואורך $L$ הגדול מאוד מהרדיוסים; שניהם בעלי התנגדות זניחה. החלל ביניהם …
 חורף תשפ״ג ב׳ · ש׳5 קשהשיטת הדמויות + חלוקה לתחומים
נתונה קליפה כדורית מבודדת הטעונה בצפיפות מטען משטחית אחידה $\sigma_0$, רדיוסה $R$ ומרכזה על ציר $Z$ בנקודה $(0,0,d)$. במישור $XY$ ($z=0$) נמצא מישור מ…
 חורף תשפ״ג ב׳ · ש׳6 בינוניתמעגל RC / שימור מטען
כדור מוליך בעל רדיוס $a$ טעון ברגע מסוים במטען כלשהו. המטען דולף מהכדור מכיוון שהאוויר סביבו אינו מבודד מושלם; הדליפה מתרחשת באופן אחיד והמטענים נפלטי…
 חורף תשפ״ג א׳ · ש׳1 קלהקבל טעון כנתק, נגדים במקביל
[משוחזר מהפתרון — נוסח השאלה המקורי אינו בקובץ] מעגל זרם ישר עם סוללה, נגדים $R_2,R_3,R_4$ וקבל $C_1=3\mu F$. נתון המתח על $R_4$: $V_4=1.4V$, $R_4=70\…
 חורף תשפ״ג א׳ · ש׳3 קלהקיבול שקול בטור + דיאלקטרי
[משוחזר מהפתרון] שני קבלים זהים בעלי קיבול $C$ מחוברים בטור. מכניסים חומר דיאלקטרי בעל מקדם $\varepsilon_r$ לאחד הקבלים. מהו היחס בין הקיבול השקול אחר…
 חורף תשפ״ג א׳ · ש׳4 בינוניתשיטת הדמויות + מטען נוסף
[משוחזר מהפתרון] כדור טעון בצפיפות $\rho$ (מטען כולל $Q=\frac{4}{3}\pi a^3\rho$) במרחק $d$ ממרכז קליפה מוליכה כדורית ברדיוס $R$ המוחזקת בפוטנציאל $V$ …
 אביב תשפ״ג ב׳ · ש׳4 בינוניתטעינת RC + אינטגרל הספק המקור
נתון מעגל עם $R_1=R_2=500\Omega$ בטור, קבל $C=0.005F$ ומקור מתח $\varepsilon=6V$. ברגע $t=0$ סוגרים את המפסק, כשהמטען על הקבל 0. כמה אנרגיה סיפק מקור …
 אביב תשפ״ג ב׳ · ש׳5 בינוניתהתנגדות בטור באינטגרל + חוק אוהם
נתון כדור ברדיוס $a$ בעל התנגדות סגולית $\rho(r)=\rho_0\frac{r^3}{a^3}$. מחברים את הכדור למעגל חשמלי כך שיש הפרש פוטנציאלים $V_0$ בין מרכז הכדור לשפתו…
 אביב תשפ״ג א׳ · ש׳2 בינוניתחוק גאוס + סופרפוזיציית פוטנציאלים
נתונה קליפה כדורית דקה ומוליכה בעלת רדיוס $a$, ובמרכזה מטען נקודתי $Q$. על הקליפה שורר פוטנציאל חשמלי אחיד $\varphi_0$. מהו השדה החשמלי בכל המרחב, בהנ…
 אביב תשפ״ג א׳ · ש׳3 בינוניתשיטת הדמויות — אינסוף דמויות
נתונים שני לוחות אינסופיים בכיוונים $y,z$ מוליכים ומוארקים במרחק $2l$ זה מזה, האחד ב-$x=-l$ והשני ב-$x=+l$. בין הלוחות, בראשית הצירים, מניחים מטען $q$…
 אביב תשפ״ג א׳ · ש׳4 בינוניתקבלים גליליים במקביל + דיאלקטרי
מערכת המורכבת מגליל מוליך בעל רדיוס $R_1$ וקליפה מוליכה דקה בעלת רדיוס $R_2$, שניהם באורך $l$. חלקה העליון של המערכת מלא באוויר ($\varepsilon_r^{air}=…
 אביב תשפ״ג א׳ · ש׳5 בינוניתהתנגדות שקולה מקסימלית ⇒ הספק מינימלי
המעגל בשרטוט מכיל מקור מתח אידיאלי $V_0$ ושלוש נורות זהות בעלות התנגדות $R$ כל אחת. בנקודות $A,B,C$ ניתן להוסיף נורות זהות עם התנגדות $R$ (כאשר לא מוס…
 חורף תשפ״ב ג׳ · ש׳2 קשההשוואת פוטנציאלים + $U=\frac{1}{2}\sum q_i\varphi_i$
כדור מוליך קטן שרדיוסו $a$ טעון במטען כולל $Q>0$ נמצא בתוך קליפה כדורית מוליכה דקה בעלת רדיוס $b$, בעלות מרכז משותף. הקליפה מחוברת בתיל מוליך ארוך מאו…
 חורף תשפ״ב ב׳ · ש׳5 בינוניתקיבול לוחות + תדירות $LC$
נתון מעגל $LC$ שבו הקבל (לוחות בשטח $A$ ומרחק $d_0$, כך ש-$d_0^2\ll A$) היה טעון במטען $Q_0$. שלב א': סוגרים את המתג $S$ ומודדים את הזרם במעגל כתלות ב…
 חורף תשפ״ב ב׳ · ש׳7 בינוניתשיטת הדמויות
מטען $+Q$ מקובע בנקודה $(0,2a,0)$ ומטען זהה $Q$ מקובע בנקודה $(-a,a,0)$. המטענים נמצאים בקרבת לוח אינסופי מוליך ומוארק המקובע במישור $xz$. מהו הפוטנצי…
 חורף תשפ״ב א׳ · ש׳3 קלהפריקת קבל במעגל RC
בוצע ניסוי במעגל RC בו הקבל הוא קבל לוחות עם שטח $A$ ($A\gg d^2$), כאשר $d$ הוא המרחק בין הלוחות. התנגדות המעגל $R$. ברגע $t=0$ סגרו את המעגל והקבל הח…
 חורף תשפ״ב א׳ · ש׳5 קשהשיטת הדמויות + סופרפוזיציה
נתונה קליפה כדורית דקה מוליכה ומוארקת בעלת רדיוס $R$. בנוסף, המערכת כוללת טבעת דקה מבודדת בעלת רדיוס $A$, כאשר רדיוס הטבעת גדול מרדיוס הקליפה. הטבעת מ…
 אביב תשפ״ב ב׳ · ש׳1 בינוניתשדה אפס בתוך מוליך + סופרפוזיציה
נתונים שני לוחות מוליכים אינסופיים (במישור $xy$) ובעלי עובי $d$ בכיוון ציר $z$. הלוח העליון טעון במטען כולל $2q$ והלוח התחתון טעון במטען כולל $-q$. המ…
 אביב תשפ״ב ב׳ · ש׳3 קלהחוק גאוס + אינטגרל פוטנציאל
קליפה כדורית מוליכה דקה שרדיוסה $a$ נמצאת במרכז קליפה כדורית מוליכה עבה. הרדיוס הפנימי של הקליפה העבה הוא $2a$ והרדיוס החיצוני הוא $4a$. מהו הקיבול של…
 אביב תשפ״ב ב׳ · ש׳4 בינוניתשיטת הדמויות + משפט הקפיצה
מטען $+Q$ מוחזק בנקודה $(x,y,z)=(a,0,a)$ ומטען $-Q$ מוחזק בנקודה $(x,y,z)=(-a,0,a)$, מעל מישור מוליך אינסופי מוארק במישור $xy$. מהי צפיפות המטען על המ…
 אביב תשפ״ב א׳ · ש׳2 קלהכלוב פאראדיי (מיסוך אלקטרוסטטי)
נתונה קליפה כדורית עבה מוליכה ונייטרלית, בעלת רדיוס פנימי $a$ ורדיוס חיצוני $b$. מביאים מהאינסוף מטען נקודתי $Q$ וממקמים אותו מחוץ לקליפה, במרחק $R>b$…
 אביב תשפ״ב א׳ · ש׳4 קשהשיטת הדמויות + משפט הקפיצה
נתונה קליפה כדורית מוליכה ומוארקת ברדיוס $R$, שמרכזה בראשית הצירים. מחוץ לקליפה מונח מטען נקודתי $q$ בנקודה $(0,0,d)$ כאשר $d=2R$. מהי צפיפות המטען המ…
 אביב תשפ״ב א׳ · ש׳5 בינוניתחיבור מקבילי של אלמנטי התנגדות
נתון נגד בצורת תיבה עם מקצועות $a\times 2a\times 3a$. הנגד עשוי מחומר בעל התנגדות סגולית $\rho=\rho_0 e^{-\frac{x}{a}}$. מהי ההתנגדות של הנגד למעבר זר…