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​5 Vt = 0R = 4,7 kΩC47 µF+−vC​

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

Vs = 5 VR = 4,7 kΩC = 47 µF
τ = ms
2.سهلة
R = 1 kΩt = 0C10 µF+−vC​vC​(0) = 20 V

شُحن المكثّف إلى 20 V. عند t = 0 يُغلق المفتاح ويُفرَّغ المكثّف عبر R. أوجد جهد المكثّف vC عند t = 10 ms.

vC(0) = 20 VR = 1 kΩC = 10 µFt = 10 ms
vC = V
3.متوسطة
+−Vs​5 Vt = 0R = 22 ΩL33 mHi(t)

لا يمرّ تيار في الملف قبل أن يُغلق المفتاح عند t = 0. أوجد الطاقة W(∞) المخزّنة في الملف بعد استقرار الدائرة، بوحدة mJ.

Vs = 5 VR = 22 ΩL = 33 mH
W(∞) = mJ
4.متوسطة
+−Vs​20 Vt = 0R = 33 ΩL22 mHi(t)

لا يمرّ تيار في الملف قبل أن يُغلق المفتاح عند t = 0. أوجد الطاقة W المخزّنة في الملف عند t = 1 ms، بوحدة mJ.

Vs = 20 VR = 33 ΩL = 22 mHt = 1 ms
W = mJ
5.صعبة
+−Vs​15 Vt = 0R = ?C4,7 µF+−vC​

يبدأ مؤقّت بشحن مكثّف غير مشحون عبر مقاومة من مصدر 15 V عند t = 0. يجب أن يُطلق عندما يبلغ جهد المكثّف 9,48 V، بعد 100 ms بالضبط من البداية. مع C = 4,7 µF، أوجد المقاومة R المطلوبة.

Vs = 15 VVth = 9,48 VT = 100 msC = 4,7 µF
R = kΩ
6.صعبة
+−Vs​12 Vt = 0R = 10 kΩC33 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 = 100 ms.

Vs = 12 VR = 10 kΩC = 33 µFvC(0) = 3 Vt = 100 ms
vC = V

مفتاح الإجابات

  1. 1. τ = 220,9 ms
  2. 2. vC = 7,358 V
  3. 3. W(∞) = 0,8523 mJ
  4. 4. W = 2,438 mJ
  5. 5. R = 21,28 kΩ
  6. 6. vC = 5,353 V

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