الدينامو (المولد الكهربي): القوة الدافعة اللحظية والمتوسطة والفعالة

معدل قطع الملف لخطوط الفيض أكبر ما يمكن عندما يكون مستواه موازيًا لها ($\theta = 90^\circ$)

الإجابة (ب).

عندما يكون مستوى الملف عموديًا على المجال لا يقطع الملف خطوط الفيض ($\theta = 0$) فيكون معدل القطع صفرًا

الإجابة (ج).

$emf = NBA\omega\sin\theta$ وتكون عظمى عندما $\sin\theta = 1$ أي عندما يكون مستوى الملف موازيًا للمجال

الإجابة (ب).

الملف يبدأ من الوضع الموازي للمجال فتبدأ emf من قيمتها العظمى ثم تتناقص: $emf = emf_{max}\cos\omega t$

الإجابة (ج).

$emf_{max} = NBA\omega$ لا تتوقف على زاوية الدوران فالعلاقة خط أفقي ثابت

الإجابة (أ).

$emf_{max} = NBA\omega$ لا تتوقف على مقاومة الملف فالعلاقة خط أفقي ثابت

الإجابة (أ).

$emf_{max} = NBA\omega$ فتصير $2\times\frac{1}{4} = \frac{1}{2}$ أي تقل إلى النصف

الإجابة (ب).

$emf_{max} \propto \omega \Rightarrow \omega_2 = 281\times\frac{480}{120} = 1124$ rad/s

الإجابة (د).

$emf_{max} \propto f \Rightarrow \frac{150}{100} = \frac{f + 25}{f} \Rightarrow f = 50$ Hz

الإجابة (ب).

من الرسم $emf_{max} = 150$ V عند $N = 30$

الإجابة (د).

$B = \frac{emf_{max}}{NA\omega} = \frac{628}{400\times0.5\times10\pi} = 0.1$ T

واتجاه التيار بقاعدة اليد اليمنى لفلمنج

الإجابة (ج).

$\omega = 100\pi$ و $emf_{max} = NBA\omega = 12.5$

$B = \frac{12.5}{600\times25\times10^{-4}\times100\pi} \approx 2.7\times10^{-2}$ T

الإجابة (ج).

$emf_{max} = N\,\phi_{max}\,\omega \Rightarrow \phi_{max} = \frac{100\pi}{100\times100\pi} = 10^{-2}$ Wb

الإجابة (أ).

في العلاقة $emf = NBA\omega\sin\theta$ الزاوية $\theta$ هي بين المجال والعمودي على مستوى الملف،‏ وليست بين المجال ومستوى الملف

الإجابة (د).

$\theta$ بين المجال والعمودي على الملف $= 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ$

الإجابة (ب).

$\theta$ بين المجال والعمودي على الملف $= 90^\circ - 45^\circ = 45^\circ$

$emf = emf_{max}\sin45^\circ = \frac{emf_{max}}{\sqrt2} = emf_{rms}$ أي قيمتها الفعالة

الإجابة (د).

عند الوضع المتعامد $emf = 0$ ثم $\theta = \frac{360^\circ}{12} = 30^\circ$

$emf = 200\sin30^\circ = 100$ V

الإجابة (ب).

$emf = emf_{max}\sin\theta = 200\sin30^\circ = 100$ V

الإجابة (ب).

$emf = emf_{max}\sin30^\circ = 226.29\times0.5 = 113.15$ V

الإجابة (أ).

$emf = emf_{max}\sin150^\circ = 88\times0.5 = 44$ V

الإجابة (ب).

$\omega = 2\pi f = 2\pi\times60 = 120\pi$ rad/s و $\theta = \omega t = \frac{120\pi}{720} = \frac{\pi}{6} = 30^\circ$

$emf = NBA\omega\sin\theta = 70\times0.5\times4\times10^{-2}\times120\times3.14\times\sin30^\circ \approx 264$ V

الإجابة (ب).

$emf = 30\sin30^\circ = 15$ V

الإجابة (ج).

يتعامد الملف مع المجال بعد دوران $60^\circ + 90^\circ = 150^\circ$

$t = \frac{150}{360}\,T = \frac{150}{360\times120} = 3.47$ ms

الإجابة (د).

$T = \frac{1}{30}$ s فربع الدورة $\Delta t = \frac{1}{120}$ s و $\Delta\phi_m = BA$

$emf_{avg} = N\,\frac{BA}{\Delta t} = 200\times0.1\times0.06\times120 = 144$ V

الإجابة (ج).

نصف دورة: $\Delta t = \frac{1}{60}$ s و $\Delta\phi_m = 2BA$

$emf_{avg} = 200\times\frac{2\times0.1\times0.06}{1/60} = 144$ V

الإجابة (ب).

في الدورة الكاملة يعود الفيض لقيمته الأولى $\Delta\phi_m = 0$ فـ $emf_{avg} = 0$

الإجابة (د).

المتوسط خلال دورة كاملة $\Delta\phi_m = 0$ فمتوسط emf يساوي صفرًا

الإجابة (د).

متوسط emf خلال نصف دورة من الوضع الموازي $\Delta\phi_m = 0$ فيساوي صفرًا،‏ أما اللحظية في الوضع الموازي فعظمى

الإجابة (ج).

$T = 0.8$ s فربع الدورة $\Delta t = 0.2$ s

$emf_{avg} = N\,\frac{BA}{\Delta t} \Rightarrow 0.4 = \frac{100\times B\times0.02}{0.2} \Rightarrow B = 0.04$ T

الإجابة (ب).

$emf_{max} = 50\sqrt2 = 70.7$ V

ربع دورة من الوضع الموازي: $emf_{avg} = \frac{2}{\pi}\,emf_{max} = \frac{2}{\pi}\times70.7 \approx 45$ V

الإجابة (ج).

ربع دورة من وضع النهاية العظمى: $emf_{avg} = \frac{2}{\pi}\,emf_{max} = \frac{2}{3.14}\times157 = 100$ V

الإجابة (د).

$emf_{rms} = \frac{40}{\sqrt2} = 28.28$ V

$I_{rms} = \frac{emf_{rms}}{R} = \frac{28.28}{10} = 2.828$ A

الإجابة (ب).

$emf_{max} = 240$ V

$emf_{rms} = \frac{240}{\sqrt2} = 120\sqrt2$ V

الإجابة (ج).

$emf_{max} = \sqrt2\,emf_{eff} = 1.414\times88.8 = 125.6$ V

الإجابة (ب).

$I_{max} = \sqrt2\,I_{eff} = 1.414\times2.828 = 4$ A

الإجابة (ب).

$I = I_{max}\sin\theta = 4\sin30^\circ = 2$ A

الإجابة (أ).

$I_{max} = \sqrt2\times3.535 = 5$ A

الملف يصنع $60^\circ$ مع الفيض فالزاوية مع العمودي $30^\circ$: $I = 5\sin30^\circ = 2.5$ A

الإجابة (أ).

$I_{max} = \frac{V_{max}}{R} = \frac{200}{50} = 4$ A

الإجابة (ج).

$I_{eff} = \frac{I_{max}}{\sqrt2} = \frac{4}{\sqrt2} = 2.828$ A

الإجابة (ج).

$f = \frac{20}{0.4} = 50$ Hz

يصل التيار إلى $5$ A (قيمة عظمى) مرتين في كل دورة (موجبة وسالبة): $2\times50 = 100$ مرة

الإجابة (ج).

$R = 100\times0.01 = 1\ \Omega$ و $T = \frac{1}{50} = 0.02$ s

$E = I_{eff}^2\,R\,T \Rightarrow I_{eff}^2 = \frac{2}{1\times0.02} = 100 \Rightarrow I_{eff} = 10$ A

$emf_{max} = \sqrt2\,I_{eff}R = 1.414\times10 = 14.14$ V

الإجابة (ب).

$P = I_{eff}^2R \Rightarrow I_{eff} = \sqrt{\frac{200}{8}} = 5$ A

$I_{max} = \sqrt2\times5 = 7.072$ A و $V_{max} = I_{max}R = 7.072\times8 = 56.58$ V

الإجابة (د).

استبدال الحلقتين بأسطوانة مشقوقة (مبدل) يحول التيار إلى موحد الاتجاه ولا يزيد القيمة الفعالة،‏ أما زيادة السرعة أو اللفات أو المجال فتزيد $emf_{max} = NBA\omega$

الإجابة (ج).

المبدل يقلب التيار كل نصف دورة فيصير موحد الاتجاه ويبلغ تردده $2f = 100$ Hz (نبضتان في كل دورة)

الإجابة (ج).

الأسطوانة المعدنية المشقوقة (المبدل) (3) هي التي تجعل التيار موحد الاتجاه

الإجابة (ج).

التيار المتردد من وضع عمودي على المجال يبدأ من الصفر ($\sin$): الشكل (3)

الإجابة (ج).

التيار المتردد من وضع موازٍ للمجال يبدأ من قيمته العظمى ($\cos$): الشكل (2)

الإجابة (ب).

الدينامو موحد الاتجاه بملف واحد يعطي تيارًا نبضيًا يصل للصفر كل نصف دورة: الشكل (1)

الإجابة (أ).