KLASTOETS GRAAD 11. FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA Toets 3: Elektrisiteit en magnetisme

Transcript

1 KLASTOETS GRAAD 11 FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA Toets 3: Elektrisiteit en PUNTE: 45 TYD: 1 uur INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Beantwoord AL die vrae.. Nieprogrammeerbare sakrekenaars mag gebruik word. 3. Toepaslike wiskundige instrumente mag gebruik word. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik word. 5. Datavelle word vir jou gebruik aangeheg. 6. Gee kort motiverings, besprekings, ensovoorts waar dit vereis word.

2 AFDELING A VRAAG 1: EENWOORD-ANTWOORDE Gee EEN woord of term vir ELKEEN van die volgende beskrywings. Skryf slegs die woord of term langs die betrokke vraagnommer (1.1 1.) neer. 1.1 Lading per volt gestoor (1) 1. n Elektriese toestel wat die insetspanning kan verhoog (1) [] VRAAG : ONWAAR STELLINGS Stel die volgende ONWAAR stellings reg. Skryf die korrekte stelling langs die vraagnommer neer (.1.)..1 Stroom in n elektriese stroombaan is direk eweredig aan die weerstand, mits die temperatuur verander. (). Wanneer twee resistors in parallel is, is hul gekombineerde effektiewe weerstand gelyk aan die weerstand van die kleiner resistor. () [4] VRAAG 3: MEERKEUSEVRAE Kies die korrekte antwoord op die volgende vrae. Skryf slegs die letter (A D) langs die vraagnommer neer (3.1 3.). 3.1 Watter een van die volgende sal die elektriese veldsterkte tussen twee parallelle plate met teenoorgestelde ladings verminder? A Verhoging van die potensiaalverskil tussen die plate B Vermindering van die dikte van die plate C Vergroting van die afstand tussen die plate D Om die plate nader aan mekaar te bring () Bladsy van 7

3 3. Bestudeer die stroombaan hieronder. Watter van die voltmeters sal dieselfde lesing hê? A V1; V; V3 B V1 en V C V1 en V3 D V en V3 () [4] TOTAAL AFDELING A: 10 Bladsy 3 van 7

4 AFDELING B INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Die formules en substitusies moet in ALLE berekeninge getoon word.. Rond jou antwoorde tot TWEE desimale plekke af waar van toepassing. VRAAG 4 Twee ongelaaide metaalsfere op geïsoleerde staanders, P en Q, word langs mekaar geplaas, soos hieronder getoon word. n Negatief-gelaaide sfeer X word langs P geplaas. 4.1 Teken die verspreiding van lading in P en Q. () Sfeer X, met n lading van 10 6 C, raak aan sfeer P en word dan op n afstand van 3 cm vanaf P geplaas. 4. Noem die wet wat jou sal help om die krag tussen X en P te bereken. (3) 4.3 Bereken die krag wat die sfere X en P op mekaar uitoefen. (4) 4.4 Hoeveel oormatige elektrone het sfeer P? (3) [1] VRAAG 5 n Kapasitor van,5 µf word met n 1-V-battery verbind. Na n kort rukkie is die potensiaalverskil oor die kapasitor 1 V. 5.1 Bereken die lading wat in die kapasitor gestoor word. (3) 5. Indien die oppervlakte van die plate 7, m is, bereken die afstand tussen die plate. (4) 5.3 Hoe verhoog n diëlektrikum die kapasitansie van n kapasitor? () [9] Bladsy 4 van 7

5 VRAAG 6 n Transformator met onbeduidende kragverlies word met n 10-V-inset verbind. Die sekondêre spoel voer in n weerstand van, Ω in. Die transformator het 600 draaie op die primêre spoel en op die sekondêre spoel. 6.1 Op grond van watter beginsel funksioneer n transformator? (1) 6. Bereken die uitsetpotensiaalverskil. (4) [5] VRAAG Bestudeer hierdie geleiers: gloeilamp; nichroomdraad Watter een is n nie-ohmiese geleier? (1) 7.1. Hoe verskil n nie-ohmiese geleier van n ohmiese geleier? () 7. n Battery met n e.m.k. van 1 V word in serie met n ammeter, n skakelaar (S) en n 4-Ω-resistor verbind. n -Ω-resistor word in parallel met die 4-Ω-resistor verbind. Wanneer skakelaar S gesluit word, toon n voltmeter oor die battery n lesing van 9 V Waarom daal die voltmeterlesing wanneer die skakelaar gesluit is? (1) 7.. Bereken die interne weerstand van die battery. (5) [9] TOTAAL AFDELING B: 35 GROOTTOTAAL: 45 Bladsy 5 van 7

6 DATA VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 11 FISIKA FISIESE KONSTANTES NAAM SIMBOOL WAARDE Swaartekragversnelling g 9,8 m s Spoed van lig in n vakuum c 3, m s 1 Swaartekragkonstante G 6, N m kg Coulomb se konstante k 9, N m C Lading op elektron e 1, C Elektronmassa m e 9, kg Permittiwiteit van n vakuum ε 0 8, F m 1 FORMULES BEWEGING v e = v b + aδt v e = v b + aδx Δx = v b Δt = 1 aδt ) Δt Δx = ( v e + v b KRAG F net = ma p = mv F = Gm m 1 FΔt = Δp = mv mu r μ s = f s(maks) N μ = f k k N GEWIG EN MEGANIESE ENERGIE F g = mg U = E p = mgh K = E k = 1 mv Gedruk met toestemming, Nasionale Departement van Onderwys Bladsy 6 van 7

7 GOLWE, LIG EN KLANK v = f λ of v = v λ T = 1 f of T = 1 v ELEKTROSTATIKA F = kq Q 1 ( k = 9,0 10 r 9 N m C- ) E = F q E = kq r ( k = 9, N m C - ) E = V d V = W Q W = QEs U = kq Q 1 r (k = 9,0 109 N m C - ) C = Q V C = e 0 A d ELEKTROMAGNETISME e = N ΔΦ Δt V s V = N s p N p Φ = BA F = qvb ELEKTRIESE STROOMBANE I = Q Δt e.m.k. = I(R + r) R = V I R = r 1 + r + r R = 1 r r + 1 r + 3 Gedruk met toestemming, Nasionale Departement van Onderwys Bladsy 7 van 7