Sebelas soalan ini meliputi voltan teraruh, penjana dan motor, nisbah pengubah, arus ulang-alik dan kehilangan penghantaran daripada aruhan dan pengubah. Semua data direka untuk latihan dan bukan diambil daripada kertas peperiksaan. Soalan bergerak daripada yang lebih mudah kepada yang lebih sukar.
Cuba setiap soalan di atas kertas dahulu, dengan unit pada setiap baris. Kemudian buka jawapan. Catat sebarang kesilapan dalam log kesilapan dan baris ujian semula.
Soalan
S1. Sebuah magnet ditolak ke dalam gegelung dan meter terpesong. Namakan tiga perubahan yang masing-masing menjadikan pesongan lebih besar.
Tunjukkan jawapan
Tolak magnet lebih laju, gunakan magnet lebih kuat, atau gunakan gegelung dengan lebih banyak lilitan. Setiap satu membuat gegelung memotong garis medan lebih cepat, jadi voltan teraruh lebih besar.
S2. Sebuah magnet bar diam di dalam gegelung yang disambung pada meter. Meter menunjukkan sifar. Terangkan mengapa.
Tunjukkan jawapan
Voltan teraruh hanya apabila medan melalui gegelung berubah atau garis medan dipotong. Magnet diam, jadi tiada apa yang berubah dan tiada voltan teraruh.
S3. Sebuah motor berjalan pada 15 V dan mengambil 1.2 A. Ia menyampaikan 13.5 W kuasa kinetik berguna. Cari kecekapannya.
Tunjukkan jawapan
Kuasa masuk = 15 × 1.2 = 18 W. Kecekapan = 13.5 ÷ 18 = 0.75, jadi 75%. Kuasa terbazir ialah 4.5 W, terutamanya sebagai tenaga haba.
S4. Nyatakan pemindahan tenaga utama dalam (a) penjana, (b) motor, dan nyatakan apa yang sentiasa terbazir dalam kedua-duanya.
Tunjukkan jawapan
(a) Kinetik kepada elektrik. (b) Elektrik kepada kinetik. Dalam kedua-duanya, sedikit tenaga terbazir sebagai tenaga haba (akibat rintangan dalam gegelung dan geseran).
S5. Sebuah pengubah mempunyai 2300 lilitan primer dan 100 lilitan sekunder. Voltan primer ialah 230 V. Cari voltan sekunder dan nyatakan sama ada injak naik atau injak turun.
Tunjukkan jawapan
Vs = Vp × Ns ÷ Np = 230 × 100 ÷ 2300 = 23 000 ÷ 2300 = 10 V. Sekunder mempunyai lilitan lebih sedikit, jadi ia injak turun.
S6. Bekalan 240 V disambung pada gegelung primer 4800 lilitan. Voltan sekunder 9.0 V diperlukan. Berapakah lilitan diperlukan pada sekunder?
Tunjukkan jawapan
Ns = Np × Vs ÷ Vp = 4800 × 9.0 ÷ 240 = 43 200 ÷ 240 = 180 lilitan.
S7. Sebuah pengubah mempunyai primer 50 lilitan pada 12 V dan sekunder 400 lilitan. Cari voltan sekunder. Adakah ia injak naik atau injak turun?
Tunjukkan jawapan
Vs = 12 × 400 ÷ 50 = 4800 ÷ 50 = 96 V. Sekunder mempunyai lebih banyak lilitan, jadi ia injak naik. Voltan didarab 8.
S8. Pengubah unggul membekalkan 2.0 A pada 9.0 V pada sekunder daripada primer 240 V. Cari arus primer.
Tunjukkan jawapan
Kuasa keluar = 9.0 × 2.0 = 18 W. Bagi pengubah unggul, kuasa masuk = 18 W. Ip = 18 ÷ 240 = 0.075 A.
S9. Sebuah pengubah sebenar mengambil 2.5 A daripada bekalan 240 V dan menyampaikan 570 W. Cari kecekapannya dan kuasa terbazir.
Tunjukkan jawapan
Kuasa masuk = 240 × 2.5 = 600 W. Kecekapan = 570 ÷ 600 = 0.95, jadi 95%. Kuasa terbazir = 600 − 570 = 30 W, sebagai tenaga haba dalam gegelung dan teras.
S10. Surihan bekalan ulang-alik menunjukkan tempoh 25 ms. Cari kekerapannya. Kemudian terangkan mengapa pengubah memerlukan bekalan jenis ini dan bukan yang stabil.
Tunjukkan jawapan
T = 25 ms = 0.025 s. f = 1 ÷ 0.025 = 40 Hz. Pengubah memerlukan medan magnet yang berubah dalam terasnya untuk mengaruhkan voltan dalam sekunder. Arus ulang-alik memberi medan yang sentiasa berubah, manakala arus yang stabil tidak.
S11. Sebuah stesen janakuasa fiksyen menghantar 120 kW melalui kabel dengan jumlah rintangan 5.0 Ω. Cari kuasa hilang dan peratusan kuasa yang dihantar jika voltan penghantaran ialah (a) 6000 V, (b) 1200 V.
Tunjukkan jawapan
(a) I = 120 000 ÷ 6000 = 20 A. Kehilangan = 20² × 5.0 = 400 × 5.0 = 2000 W (2.0 kW). Peratusan = 2000 ÷ 120 000 × 100 = 1.7% (2 a.b.).
(b) I = 120 000 ÷ 1200 = 100 A. Kehilangan = 100² × 5.0 = 10 000 × 5.0 = 50 000 W (50 kW). Peratusan = 50 000 ÷ 120 000 × 100 = 42% (2 a.b.).
Voltan 5 kali lebih kecil dalam (b), jadi kehilangan 5² = 25 kali lebih besar: 50 000 ÷ 2000 = 25. Itu sepadan.
Jika anda tersilap
| Apa yang tidak kena | Rujuk ke mana |
|---|---|
| Mengatakan voltan muncul tanpa perubahan, atau tidak dapat menamakan apa yang menjadikannya lebih besar | Terangkan perubahan yang diperlukan untuk voltan teraruh (S1, S2) |
| Mencampurkan penjana dan motor, atau terlupa tenaga terbazir | Bandingkan pemindahan tenaga penjana dan motor (S3, S4) |
| Menterbalikkan nisbah lilitan, atau terlupa kuasa masuk sama dengan kuasa keluar | Gunakan nisbah pengubah di bawah andaian yang dinyatakan (S5 hingga S9) |
| Mencampurkan tempoh dan kekerapan, atau tiada sebab mengapa a.u. diperlukan | Terangkan mengapa arus ulang-alik relevan (S10) |
| Menggunakan V² ÷ R untuk kehilangan, atau melangkau mencari arus dahulu | Hitung kehilangan penghantaran dalam model fiksyen (S11) |
Jawapan yang betul dengan penerangan yang kabur juga wajar dilihat semula. Kembali ke gambaran keseluruhan topik untuk melihat bagaimana kemahiran ini berkait.
Latihan menunjukkan apa yang tersilap, dan seorang guru boleh menunjukkan mengapa ia berlaku kepada anda secara khusus. Itulah yang kami tawarkan dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu.