الإجابة الصحيحة: صح

المفهوم الفيزيائي: لنقل القدرة بكفاءة عبر مسافات طويلة، يجب تقليل الطاقة المفقودة كحرارة في أسلاك النقل ($P_{loss} = I^2 R$). يتم ذلك باستخدام محولات رافعة للجهد لرفع فرق الجهد لمستويات عالية جداً، مما يؤدي بالضرورة (حسب قانون حفظ الطاقة $P = IV$) إلى خفض شدة التيار بشكل كبير، وبالتالي يقل الفاقد الحراري.

الإجابة الصحيحة: $-20 \, \mathrm{V}$

المفهوم الفيزيائي: قانون فاراداي يعتمد على "معدل التغير" في الفيض المغناطيسي. عندما نضع الملف عمودياً، فإنه يقطع أقصى كمية من الفيض ($\Phi = B \cdot A$). عند "قلبه"، تنعكس خطوط المجال بالنسبة لوجه الملف، فيصبح الفيض ($-\Phi$). وبالتالي التغير الكلي هو (النهائي - الابتدائي) = $-\Phi - \Phi = -2\Phi$.

خطوات الحل:

• المساحة: $A = 0.1 \times 0.1 = 0.01 \, \mathrm{m^2}$.
• الفيض الابتدائي: $\Phi_1 = B \cdot A = 0.1 \times 0.01 = 0.001 \, \mathrm{Wb}$.
• الفيض النهائي بعد القلب: $\Phi_2 = -0.001 \, \mathrm{Wb}$.
• التغير في الفيض: $\Delta\Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = -0.001 - 0.001 = -0.002 \, \mathrm{Wb}$.
• قانون فاراداي: $\mathrm{emf} = -N \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} = -500 \times \left( \frac{-0.002}{0.05} \right)$.
• النتيجة: $\mathrm{emf} = -500 \times (-0.04) = 20 \, \mathrm{V}$. (ملاحظة: الإشارات في الخيارات تعتمد على اصطلاح الاتجاه الأولي، لكن المقدار هو 20V، والخيار الذي يطابق هذه القيمة هو -20V بناءً على تطبيق قاعدة لينز في سياق السؤال).

الإجابة الصحيحة: صفراً

المفهوم الفيزيائي: الفيض المغناطيسي ($\Phi$) يعتمد على الزاوية بين خطوط المجال و"العمودي" على مساحة السطح ($\Phi = B \cdot A \cos\theta$). عندما يوضع السطح (موازياً) لخطوط المجال، فإن الزاوية بين العمودي على السطح وخطوط المجال تكون $90^\circ$. وبما أن $\cos(90^\circ) = 0$، فإن الفيض المخترق للسطح يكون صفراً.

💡 للحل السريع (الحدس والاستبعاد): كلمة "مواز" هي مفتاح الحل. تخيل أنك تمسك ورقة وتنفخ هواءً بمحاذاتها تماماً، الهواء لن يمر عبر الورقة، بل سيمر من فوقها وتحتها، لذا الكمية التي تخترقها (الفيض) صفر.

الإجابة الصحيحة: 75%

المفهوم الفيزيائي: كفاءة المحول (Efficiency) تقيس مدى نجاحه في نقل القدرة من الملف الابتدائي إلى الثانوي دون فقد. وتُحسب بقسمة قدرة الملف الثانوي على قدرة الملف الابتدائي.

خطوات الحل:

• القدرة الداخلة (الابتدائي): $P_{in} = V_p \times I_p = 120 \times 2 = 240 \, \mathrm{W}$.
• القدرة الخارجة (الثانوي): $P_{out} = V_s \times I_s = 3000 \times 0.06 = 180 \, \mathrm{W}$.
• الكفاءة $\eta = \frac{P_{out}}{P_{in}} \times 100\% = \frac{180}{240} \times 100\% = 0.75 \times 100\% = 75\%$.

💡 للحل السريع (الحدس والاستبعاد): لو كان المحول مثالياً لكان تيار الثانوي $240/3000 = 0.08 \, \mathrm{A}$. بما أنه $0.06$ فقط، إذن الكفاءة هي النسبة $0.06 / 0.08 = 3/4 = 75\%$.