ฟิสิกส์ 2: ไฟฟ้าและแม่เหล็ก: แบบฝึกหัดและข้อสอบเก่า

ประจุไฟฟ้า แรงและสนามไฟฟ้า วงจรกระแสตรง ตัวเก็บประจุและวงจร RC และไฟฟ้ากระแสสลับ: ภาคเรียนที่สองของฟิสิกส์ระดับมหาวิทยาลัย

ฝึกรายวิชานี้ฟรีฝึกรายวิชานี้ทำข้อสอบจำลองโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร

ชุดสรุปเร่งรัด (PDF)สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำ และโจทย์ฝึกพร้อมเฉลยละเอียด พร้อมพิมพ์

หัวข้อในรายวิชานี้

  1. กฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้าแรงระหว่างประจุสองประจุ · สนามระหว่างประจุสองประจุ · แรงที่ตั้งฉากกันโจทย์คำนวณ
  2. ตัวต้านทานอนุกรมและขนานตัวต้านทาน 3 ตัว · ตัวต้านทาน 4 ตัว · วงจรบันไดตัวต้านทาน 6 ตัวโจทย์คำนวณ
  3. ทรานเซียนต์ RC และ RLการประจุของ RC · วงจร RL · ตัวเก็บประจุที่มีประจุเริ่มต้นโจทย์คำนวณ
  4. สนามแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำสนามของกระแสและแรงแม่เหล็ก · อนุภาคมีประจุ ฟาราเดย์ และเลนซ์ · เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ความเหนี่ยวนำ และลำอนุภาคโจทย์คำนวณ
  5. อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์RL อนุกรม · RLC อนุกรม · แรงดันตัวเก็บประจุและเรโซแนนซ์โจทย์คำนวณ

เทคนิคทำข้อสอบวิชา ฟิสิกส์ 2: ไฟฟ้าและแม่เหล็ก

  • แรงและสนามจากประจุหลายตัวบวกกันแบบเวกเตอร์: วาดแต่ละตัวก่อนบวก
  • แปลง µC เป็น C และ cm เป็น m ก่อนใช้กฎของคูลอมบ์
  • ตัวเก็บประจุกั้นกระแสตรงเมื่อประจุเต็ม ค่าคงตัวเวลา τ = RC กำหนดว่ากระบวนการนี้เกิดเร็วเพียงใด
  • สำหรับแรงแม่เหล็กและกระแสเหนี่ยวนำ ให้ร่าง ⊗ และ ⊙ และใช้กฎมือขวาทุกครั้ง: คะแนนที่เสียไปส่วนใหญ่เกิดจากทิศทางผิด

ตัวอย่างวิธีทำ

กฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้าง่าย
++4 µC++1 µCr = ?

ประจุจุด +4 µC และ +1 µC ออกแรงต่อกัน 20 N ทั้งสองอยู่ห่างกันเท่าใด r ตอบเป็น cm Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +1 µCF = 20 N

จงหา r (cm)

แสดงคำใบ้
  1. จัดรูปกฎของคูลอมบ์ใหม่เพื่อหา r
  2. r = √(k·|q₁·q₂|/F)
  3. r² = 0.001798 m².
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

Coulomb’s law: two point charges attract or repel with F = k·|q₁·q₂|/r², with k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C². The field of a point charge is E = k·|q|/r², pointing away from a positive charge and towards a negative one. Forces and fields from several charges add as vectors.

แก้หาระยะทาง

r = √(8.99 × 10⁹·4 × 10⁻⁶·1 × 10⁻⁶/20) = 0.0424 m
r = 4.24 cm

คำตอบ

r = 4.24 cm
ตัวต้านทานอนุกรมและขนานปานกลาง
R1​ = 6 ΩIR1​R3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

หากระแส IR1 ที่แหล่งจ่ายจ่ายออกมา ซึ่งไหลผ่าน R1

V1 = 18 VR1 = 6 ΩR2 = 3 ΩR3 = 3 ΩR4 = 6 Ω

จงหา IR1 (A)

แสดงคำใบ้
  1. ลดรูปโครงข่ายทีละขั้น ในการต่ออนุกรม ความต้านทานบวกกัน ตัวต้านทานสองตัวที่ต่อขนานรวมกันเป็น R₁R₂/(R₁ + R₂)
  2. R₃ และ R₄ มีกระแสเท่ากัน จึงต่ออนุกรมกัน สาขานั้นขนานกับ R₂ และผลลัพธ์ต่ออนุกรมกับ R₁
  3. Req = 8.25 Ω.
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน: ในการต่ออนุกรม กระแสเดียวกันไหลผ่านตัวต้านทานแต่ละตัว และ R = R₁ + R₂ + … ในการต่อขนาน ตัวต้านทานแต่ละตัวมีแรงดันเท่ากัน และ 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … วงจรแบบบันไดลดรูปทีละคู่จนเหลือความต้านทานสมมูลเพียงค่าเดียว

R1​ = 6 ΩR3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

รวมตัวต้านทานจากปลายสุด

เริ่มจากปลายที่ไกลจากแหล่งจ่ายที่สุดแล้วไล่กลับมาหาแหล่งจ่าย ตัวต้านทานที่มีกระแสเท่ากันต่ออนุกรมกัน ตัวต้านทานที่คร่อมโหนดคู่เดียวกันต่อขนานกัน

R3 + R4 = 3 + 6 = 9 Ω
R2 ∥ 9 = 3·9/(3+9) = 2.25 Ω
Req = R1 + 2.25 = 6 + 2.25 = 8.25 Ω

กระแสจากแหล่งจ่าย

แหล่งจ่ายเห็นเพียง Req ดังนั้นกฎของโอห์มจึงให้กระแสที่มันจ่ายออกมา กระแสนั้นไหลผ่าน R₁

IR1 = V1/Req = 18/8.25 = 2.182 A

คำตอบ

IR1 = 2.182 A

การฝึกทำงานอย่างไร

  • “ฝึกรายวิชานี้” ผสมโจทย์จากทุกหัวข้อของวิชา เหมือนข้อสอบจริง
  • โจทย์ทุกข้อใช้ค่าใหม่ คุณจึงเรียนรู้วิธีทำ ไม่ใช่จำคำตอบ
  • ติดขัดใช่ไหม เปิดคำใบ้เล็ก ๆ ก่อน และเปิดคำอธิบายฉบับเต็มเมื่อจำเป็นเท่านั้น
  • ข้อสอบจำลองจับเวลาและไม่มีคำใบ้ และคุณจะได้คะแนนและการทบทวนฉบับเต็มเมื่อจบ

เครื่องคำนวณสำหรับรายวิชานี้

รายวิชาที่เกี่ยวข้อง

ฝึกรายวิชานี้ฟรีฝึกรายวิชานี้ทำข้อสอบจำลองโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร