فيديو السؤال: إيجاد فرق جهد الخرج لمحول كهربي الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

محول عدد لفات ملفه الابتدائي 200 لفة، وعدد لفات ملفه الثانوي 50 لفة. إذا كان فرق جهد الدخل يساوي 20 فولت، فما فرق جهد الخرج؟

حسنًا، في هذا السؤال، نتعامل مع محول كهربي علمنا أن عدد لفات ملفه الابتدائي 200 لفة. إذن يمكننا القول إن ‪𝑛𝑝‬‏، أي عدد لفات الملف الابتدائي، يساوي 200. وعلمنا أيضًا أن عدد لفات ملفه الثانوي 50 لفة. بعبارة أخرى، عدد اللفات ‪𝑠𝑛‬‏ في الملف الثانوي يساوي 50.

بالإضافة إلى ذلك، نعرف فرق جهد الدخل أو بعبارة أخرى فرق الجهد عبر الملف الابتدائي، الذي سنسميه ‪𝑉𝑝‬‏، ونعرف أنه يساوي 20 فولت. وهذا لأن الملف الابتدائي يقع في جانب الدخل في المحول، والملف الثانوي يقع في جانب الخرج. ومن ثم فإن فرق الجهد عبر الملف الابتدائي هو فرق جهد الدخل. وفي هذا السؤال، علينا إيجاد فرق جهد الخرج، الذي هو فرق الجهد عبر الملف الثانوي، ‪𝑉𝑠‬‏.

الآن، لإيجاد قيمة ‪𝑉𝑠‬‏، يمكننا أن نتذكر أنه في المحول الكهربي: النسبة بين عدد اللفات، ‪𝑠𝑛‬‏ على ‪𝑛𝑝‬‏، أو بعبارة أخرى، عدد لفات الملف الثانوي مقسومًا على عدد لفات الملف الابتدائي يساوي النسبة بين جهدي الملفين نفسيهما، بعبارة أخرى، جهد الخرج مقسومًا على جهد الدخل أو الجهد عبر الملف الثانوي مقسومًا على الجهد عبر الملف الابتدائي.

يمكننا استخدام هذه المعادلة وإعادة ترتيبها لجعل فرق جهد الخرج في طرف بمفرده وإيجاد قيمته. يمكننا فعل ذلك بضرب طرفي المعادلة في ‪𝑉𝑝‬‏، أي فرق الجهد عبر الملف الابتدائي. وبهذه الطريقة، يحذف ‪𝑉𝑝‬‏ من الطرف الأيمن. وما يتبقى لدينا هو أن ‪𝑉𝑝‬‏ مضروبًا في ‪𝑛𝑠‬‏ على ‪𝑛𝑝‬‏، أي النسبة بين عدد اللفات، يساوي ‪𝑉𝑠‬‏. بعد ذلك يمكننا التعويض بقيم ‪𝑉𝑝‬‏ و‪𝑛𝑠‬‏ و‪𝑛𝑝‬‏. إذن لدينا 20 فولت، وهي قيمة ‪𝑉𝑝‬‏، مضروبًا في 50، وهي قيمة ‪𝑛𝑠‬‏، مقسومًا على 200، وهي قيمة ‪𝑛𝑝‬‏. عند إيجاد قيمة الطرف الأيسر من المعادلة، نجد أن ‪𝑉𝑠‬‏ يساوي خمسة فولت.

بعبارة أخرى، فرق جهد الخرج لهذا المحول يساوي خمسة فولت.