ورقة عمل الحالات العابرة RC و RL مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في الحالات العابرة RC و RL: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
+−Vs​9 Vt = 0R = 10 kΩC100 µF+−vC​

المكثّف غير مشحون عندما يُغلق المفتاح عند t = 0. أوجد الثابت الزمني τ للدائرة.

Vs = 9 VR = 10 kΩC = 100 µF
τ = ms
2.سهلة
+−Vs​24 Vt = 0R = 1 kΩC10 µF+−vC​

المكثّف غير مشحون عندما يُغلق المفتاح عند t = 0. أوجد جهد المكثّف vC عند t = 5 ms.

Vs = 24 VR = 1 kΩC = 10 µFt = 5 ms
vC = V
3.متوسطة
+−Vs​5 Vt = 0R = 20 ΩL150 mHi(t)

لا يمرّ تيار في الملف قبل أن يُغلق المفتاح عند t = 0. أوجد الطاقة W المخزّنة في الملف عند t = 15 ms، بوحدة mJ.

Vs = 5 VR = 20 ΩL = 150 mHt = 15 ms
W = mJ
4.متوسطة
R = 15 Ωt = 0L47 mHi(t)

يحمل الملف تيارًا مستقرًا 3 A. عند t = 0 يغلق المفتاح الحلقة عبر R ويُزال المصدر، فيتناقص تيار الملف عبر R. أوجد التيار i عند t = 5 ms.

i(0) = 3 AR = 15 ΩL = 47 mHt = 5 ms
i = A
5.صعبة
+−Vs​20 Vt = 0R = 1 kΩC68 µF+−vC​vC​(0) = 3 V

قبل إغلاق المفتاح عند t = 0 مباشرة، يكون جهد المكثّف 3 V بالقطبية الموضّحة. أوجد جهد المكثّف vC عند t = 120 ms.

Vs = 20 VR = 1 kΩC = 68 µFvC(0) = 3 Vt = 120 ms
vC = V
6.صعبة
+−Vs​9 Vt = 0R = ?C100 µF+−vC​

يبدأ مؤقّت بشحن مكثّف غير مشحون عبر مقاومة من مصدر 9 V عند t = 0. يجب أن يُطلق عندما يبلغ جهد المكثّف 6,75 V، بعد 20 ms بالضبط من البداية. مع C = 100 µF، أوجد المقاومة R المطلوبة.

Vs = 9 VVth = 6,75 VT = 20 msC = 100 µF
R = kΩ

مفتاح الإجابات

  1. 1. τ = 1000 ms
  2. 2. vC = 9,443 V
  3. 3. W = 3,505 mJ
  4. 4. i = 0,6083 A
  5. 5. vC = 17,09 V
  6. 6. R = 0,1443 kΩ

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.