عددها و موقعیتها برای تمرین ساخته شدهاند. ثابتها، روابط و دامنهٔ فصلها را با کتاب درسی پایهٔ خودت تطبیق بده.
۱. پایستگی بار
سؤال: دو کرهٔ رسانای یکسان با بارهای مثبت ۶ و منفی ۲ میکروکولن به هم تماس داده و جدا میشوند. بار نهایی هر کره را در حالت ایدئال به دست آور.
پاسخ پیشنهادی
بار کل مثبت ۴ میکروکولن است و میان دو کرهٔ یکسان برابر تقسیم میشود؛ پس بار هر کره مثبت ۲ میکروکولن خواهد بود.
۲. قانون کولن
سؤال: اگر فاصلهٔ دو بار نقطهای دو برابر شود و مقدار بارها ثابت بماند، بزرگی نیروی الکتریکی چند برابر میشود؟
پاسخ پیشنهادی
نیرو با مربع فاصله نسبت وارون دارد؛ با دوبرابرشدن فاصله، نیرو به یکچهارم مقدار اولیه میرسد.
۳. جهت میدان
سؤال: جهت میدان الکتریکی ایجادشده بهوسیلهٔ یک بار منفی در نقطهای کنار آن چگونه تعیین میشود؟
پاسخ پیشنهادی
جهت میدان، جهت نیروی وارد بر بار آزمون مثبت است؛ بنابراین در اطراف بار منفی، بردار میدان به سوی بار منفی قرار میگیرد.
۴. کار و اختلاف پتانسیل
سؤال: جابهجایی بار مثبت ۲ کولن میان دو نقطه، انرژی پتانسیل را ۶ ژول افزایش میدهد. تغییر پتانسیل را حساب کن.
پاسخ پیشنهادی
تغییر پتانسیل برابر تغییر انرژی پتانسیل تقسیم بر بار است: ۶ تقسیم بر ۲، یعنی مثبت ۳ ولت.
۵. جریان الکتریکی
سؤال: در ۴ ثانیه، ۱۲ کولن بار از مقطع سیم میگذرد. جریان متوسط چند آمپر است؟
پاسخ پیشنهادی
جریان برابر بار عبوری تقسیم بر زمان است؛ ۱۲ تقسیم بر ۴ برابر ۳ آمپر میشود.
۶. مقاومت و نمودار
سؤال: در نمودار ولتاژ بر حسب جریانِ یک مقاومت اهمی، شیب خط چه کمیتی را نشان میدهد؟
پاسخ پیشنهادی
چون ولتاژ روی محور عمودی و جریان روی محور افقی است، شیب برابر تغییر ولتاژ تقسیم بر تغییر جریان و نشاندهندهٔ مقاومت است.
۷. اتصال سری
سؤال: دو مقاومت ۲ و ۴ اهمی سری به منبع ۱۲ ولتی وصلاند. جریان مدار ایدئال را به دست آور.
پاسخ پیشنهادی
مقاومت معادل سری ۶ اهم است. جریان کل از قانون اهم، ۱۲ تقسیم بر ۶، برابر ۲ آمپر است.
۸. توان الکتریکی
سؤال: وسیلهای با ولتاژ ۱۰ ولت و جریان ۳ آمپر کار میکند. توان آن چند وات است؟
پاسخ پیشنهادی
توان برابر حاصلضرب ولتاژ و جریان است؛ ۱۰ ضربدر ۳ برابر ۳۰ وات میشود.
۹. نیروی مغناطیسی
سؤال: چه زمانی نیروی مغناطیسی وارد بر بار متحرک در میدان یکنواخت صفر میشود؟
پاسخ پیشنهادی
اگر بار ساکن باشد یا سرعت آن موازی یا پادموازی میدان باشد، مؤلفهٔ عمود بر میدان صفر است و نیروی مغناطیسی صفر میشود.
۱۰. القای الکترومغناطیسی
سؤال: آهنربایی نسبت به حلقه ساکن است. آیا صرف وجود میدان مغناطیسی برای ایجاد جریان القایی کافی است؟
پاسخ پیشنهادی
خیر؛ برای القا باید شار مغناطیسی پیوندخورده با حلقه تغییر کند. اگر وضعیت ثابت باشد و شار تغییر نکند، صرف وجود میدان جریان القایی پایدار ایجاد نمیکند.
چطور خودتصحیح کنی؟
برای هر مسئله چهار خانهٔ مدل، رابطه، عددگذاری و واحد بساز و پاسخ مفهومی را با جهت یا علت کامل کن. تمرین بیشتر در نمونه سؤال تألیفی فیزیک و راهنمای مدار الکتریکی قرار دارد.