Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
اسئلة مراجعة الفصل الثالث فيزياء الثاني عشر عام (خكومي ) حسب الهيكل ( 2025-2026)
🏛️1 -يوضِّح فرق الجهد وتدفق التيار في دائرة كهربائية باستخدام نموذج النهر
في نموذج النهر الجبلي، المصدر الذي يرفع الماء إلى قمة الجبل هو الشمس أما في نموذج الدائرة الكهربائية هو ؟
A
المقاومة
B
المكثف
C
البطارية أو المولد (مصدر الطاقة)
D
السلك الكهربائي
✅ الإجابة الصحيحة: C
📖 الشرح من النص:
"أي جزء من أجزاء دورة مياه النهر يشبه البطارية أو المولد في الدائرة الكهربائية؟ الشمس هي مصدر الطاقة المطلوب لرفع الماء إلى قمة الجبل."
التفصيل العلمي:
البطارية أو المولد هو مصدر الطاقة في الدائرة الكهربائية. يوفر فرق الجهد (الفلطية) الذي يدفع الإلكترونات للحركة. تماماً كما تمد الشمس الطاقة لرفع الماء إلى قمة الجبل، مما يخلق فرق الارتفاع (فرق الجهد) الذي يدفع الماء للتدفق.
أياً كان المسار الذي سيسلكه النهر الجبلي، يكون تغير ارتفاعه من قمة الجبل إلى سهله في اتجاه واحد."
ماذا يمثل هذا المبدأ في الدائرة الكهربائية؟
A
التيار المتردد يتغير اتجاهه
B
التيار المستمر له اتجاه ثابت واحد من القطب الموجب إلى السالب
C
المقاومة لا تعتمد على اتجاه التيار
D
الجهد يتغير عشوائياً
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح من النص:
"يكون تغير ارتفاعه من قمة الجبل إلى سهله في اتجاه واحد."
التفصيل العلمي:
في الدوائر ذات التيار المستمر يتدفق التيار الكهربائي في اتجاه ثابت واحد: من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب (الاتجاه الاصطلاحي). تماماً كما يتدفق الماء من قمة الجبل (الارتفاع العالي) إلى السهل (الارتفاع المنخفض) في اتجاه واحد فقط. هذا هو عكس التيار المتردد الذي يعكس اتجاهه بشكل دوري.
في نموذج النهر الجبلي، إذا كان فرق الارتفاع بين قمة الجبل والسهل هو
\[500 \, \text{m} \]، ومعدل تدفق الماء الكلي هو
\[50 \, \text{m}^3/\text{s} \]، والمقاومة الهيدروليكية الكلية هي
\[10 \, \text{s}/\text{m}^2 \].
أي من المعادلات التالية تمثل العلاقة بين هذه الكميات (تشبيهاً لقانون أوم)؟
A
\[ \Delta h = R_h \times Q \] تشبه \[ P = I^2 R \]
B
\[ \Delta h = R_h \times Q \] تشبه \[ V = I \times R \]
C
\[ Q = R_h \times \Delta h \]
D
\[ R_h = \Delta h \times Q \]
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح التفصيلي:
قانون أوم الكهربائي:
\[
V = I \times R
\]
التشبيه الهيدروليكي (نموذج النهر الجبلي):
\[
\Delta h = Q \times R_h
\]
حيث:
• \[ \Delta h =V \] فرق الارتفاع = لفرق الجهد
• \[ Q=I \] معدل التدفق الحجمي = للتيار
• \[ R_h =R\] المقاومة الهيدروليكية = للمقاومة الكهربائية
التحقق بالأرقام المعطاة:
\[
500 = 50 \times 10 \quad \Rightarrow \quad 500 = 500 \;\; \checkmark
\]
الاستنتاج الفيزيائي:
هذا التشبيه يساعد الطلاب على فهم أن زيادة المقاومة (مثل الصخور في النهر أو المقاومات في الدائرة) تقلل التدفق (التيار) إذا بقي فرق الجهد (الارتفاع) ثابتاً.
🏛️2 -اشرح خصائص الدائرة على التوالي."
إذا تم توصيل ثلاثة أميترات في ثلاث نقاط مختلفة في دائرة توالي تحتوي على بطارية وثلاث مصلبيح مقاومتها مسجلة أسفل المصباح عند غلق المفتاح ماذا تتوقع أن تُظهر قراءة الأميترات ؟
A
الأميتر بعد المصباح الأول يقرأ أكبر تيار
B
الأميتر بعد المصباح الثاني يقرأ أكبر تيار
C
الأميتر بعد المصباح الثالث يقرأ أكبر تيار
D
جميع الأميترات الثلاثة تقرأ نفس قيمة التيار
✅ الإجابة الصحيحة: C
📖 الشرح من النص:
"إذا وصلت ثلاثة أجهزة أميتر في الدائرة، كما هو موضح في الشكل ستظهر جميعها نفس قيمة التيار."
التفصيل العلمي:
الأميتر يقيس التيار المار فيه. في دائرة التوالي، التيار ثابت في كل النقاط. لذلك، بغض النظر عن مكان توصيل الأميتر
( بعد المصباح الأول، بين أو بعد المصباح الثاني أو بعد المصباح الثالث )، ستكون القراءة متطابقة. هذا يؤكد أن التيار لا يتغير في دائرة التوالي
.
\[5 \star\]
أحد الإجابات التالية لا تعتبر من ميزات التوصيل على التوالي
اختر الإجابة الصحيحة
A
نحصل على مقاومة مكافئة أكبر من أي مقاومة
B
التيار المار في المقاومات متساوي
C
المقاوم الأكبر يحتاج إلى جهد أكبر
D
إذا حدث انقطاع في جزء من الدائرة باقي الدائرة تعمل
✅ الإجابة الصحيحة: D
📖 الشرح: في دائرة التوصيل على التوالي، المسار الذي تسلكه الإلكترونات يكون واحداً فقط. لذلك، إذا حدث انقطاع (كاحتراق مصباح) في أي جزء من الدائرة، فإن التيار يتوقف تماماً عن المرور، وبالتالي تتوقف جميع أجزاء الدائرة عن العمل. هذه إحدى أهم عيوب التوصيل على التوالي. أما الميزات الأخرى المذكورة فهي صحيحة: المقاومة المكافئة تكون أكبر من أي مقاومة \[R_{total} = R_1 + R_2 + ...\]، التيار متساوٍ في جميع المقاومات، والمقاومة الأكبر تأخذ جهداً أكبر \[V = I × R]\
🏛️3 -
يعرّف المقاومة المكافئة.
أي العبارات التالية تصف بدقة المفهوم الفيزيائي للمقاومة المكافئة من منظور الديناميكا الكهربائية؟
A
متوسط حسابي لقيم المقاومات في الدائرة
B
قيمة مقاومة وحيدة تحقق نفس علاقة الجهد-تيار \[\frac {V}{I}\] للمجموعة الأصلية عند نفس الظروف
C
مقلوب مجموع مواصلات المقاومات الفردية
D
ناتج قسمة جهد المصدر على مجموع التيارات
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح المتقدم: المقاومة المكافئة هي مفهوم يعتمد على نظرية ثيفينين ، حيث يمكن استبدال أي شبكة خطية من المقاومات بمقاومة واحدة ومصدر جهد واحد. رياضياً: \[ R_{eq} = \frac{V}{I} \] حيث \[V \]
هو فرق الجهد المطبق على الشبكة و
\[I\] هو التيار الكلي الداخل إليها. هذا المفهوم أساسي في تحليل الدوائر المعقدة.
هل يمكن أن تكون المقاومة المكافئة لدائرة توالي أقل من أصغر مقاومة فيها؟ ولماذا؟
A
لا يمكن أبداً، لأن المقاومة المكافئة في التوالي هي مجموع المقاومات
B
يمكن إذا كانت المقاومات سالبة (أجهزة نشطة)
C
يمكن عند الترددات العالية بسبب تأثير السعة الطفيلية
D
يمكن إذا كانت المقاومات موصولة بشكل عكسي
✅ الإجابة الصحيحة: A
📖 الشرح المتقدم: في دائرة التوالي، \[ R_{eq} = R_1 + R_2 + ... + R_n \] حيث جميع المقاومات \[ R_i > 0 \] للعناصر السلبية (المقاومات العادية). وبالتالي \[ R_{eq} \geq R_{max} \] في التوالي تكون دائماً أكبر من أو تساوي أكبر مقاومة. هذا عكس دائرة التوازي حيث تكون المقاومة المكافئة أصغر من أصغر مقاومة.
🏛️4 -يشرح خصائص الدائرة على التوالي.
كيف تتوزع جهود المقاومات في دائرة التوالي؟
A
الجهد متساوٍ على جميع المقاومات
B
مجموع جهود المقاومات يساوي جهد المصدر الكلي
C
الجهد على المقاومة الأصغر يكون أكبر
D
الجهد يتوزع بالتساوي دائماً
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح: في دائرة التوالي، مجموع هبوط الجهد على جميع المقاومات يساوي جهد المصدر (قاعدة كيرشوف للجهد): \[Vₜ = V₁ + V₂ + V₃ + ...\]
\[9 \star\]
في الدائرة أدناه قراءة الفولتميتر والأميتر موضحة بالشكل
أحترق فتيل المصباح \(K\) فتصبح قراءة الأميتر والفولتميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
قراءة الفولتميتر للمصباح VK = 0.0 V
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 4 V
قراءة الأميتر A = 0.0
B
قراءة الفولتميتر للمصباح VK = 0.0 V
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 0.0 V
قراءة الأميتر A = 0.0
C
قراءة الفولتميتر للمصباح VK = 8 V
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 0.0 V
قراءة الأميتر A = 0.0
D
قراءة الفولتميتر للمصباح VK = 0.0 V
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 4 V
قراءة الأميتر A = 0.5
✅ الإجابة الصحيحة: C
📖 الشرح: عندما يحترق فتيل المصباح K، تنقطع الدائرة الكهربائية (دائرة مفتوحة). عندها:
- التيار في الدائرة يصبح صفراً \[A = 0.0\]
- المصباح \[M \]
لا يمر به تيار، لذا قراءة الفولتميتر عليه
\[V=0.0 V\]
- المصباح \[K\] (المحترق) يصبح مثل مقاومة لا نهائية، فيظهر عليه جهد المصدر الكامل
\[V_B=8 V\]
هذه الظاهرة تفسر لماذا لا تضيء المصابيح في دائرة التوالي عند تلف أحدها، بينما يظهر الجهد الكامل على طرفي المصباح التالف.
🏛️5 -
احسب المقاومة المكافئة والتيار الكلي المار في دائرة توالي.."
\[10 \star\]
ثلاث مقاومات متصلة على التوالي كما في الشكل أدناه تم حساب المقاومة المكافئة فكانت \[ 25 Ω\] فإن قيمة المقاوم الثاني تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[R_2= 7\;\; Ω\]
B
\[R_2= 11\;\; Ω\]
C
\[R_2= 9\;\; Ω\]
D
\[R_2= 13\;\; Ω\]
✅ الإجابة الصحيحة: B (11 Ω)
📖 الشرح: المقاومة المكافئة في دائرة التوالي: \( R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3 \)
\( 25 = 7 + R_2 + 7 \) ⇒ \( 25 = 14 + R_2 \) ⇒ \( R_2 = 25 - 14 = 11\;\Omega \)
\[11 \star\]
ثلاث مقاومات متصلة على التوالي
\[R_1=5\;\Omega\;\;\;\;\;\;\;\;\; R_2=10\;\Omega \;\;\;\;\;\;\;\;\; R_3=?\]
وكانت قراءة الأميتر والفولتميتر
\[I=0.6\; A \;\;\;\;\;\;\;\;\; V=18\; V\]
فإن قيمة المقاوم الثالث تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[R_3=5\;\Omega\]
B
\[R_3=20\;\Omega\]
C
\[R_3=10\;\Omega\]
D
\[R_3=15\;\Omega\]
✅ الإجابة الصحيحة: D (15 Ω)
📖 الشرح: باستخدام قانون أوم: \[ R_{eq} = \frac{V}{I} = \frac{18}{0.6} = 30\;\Omega \]
في دائرة التوالي: \[ R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3 \) ⇒ \( 30 = 5 + 10 + R_3 ⇒ R_3 = 30 - 15 = 15\;\Omega \]
🏛️6 -حل مسائل لإيجاد التيار، والفولتيات، والمقاومات في دائرة توالي.
\[12 \star\]
في الشكل أدناه دائرة تتكون من مقاومتين
\[R_2=40\;\Omega , R_1= 60\;\Omega \] متصلة بمصدر تيار مستمر فرق جهده
\[ 5.0 V \]
فإن قراءة الفولتميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[\Delta V= 3\;\;V\]
B
\[\Delta V= 2\;\;V\]
C
\[\Delta V= 1\;\;V\]
D
\[\Delta V= 4\;\;V\]
✅ الإجابة الصحيحة: A (3 V)
📖 الشرح: التيار في الدائرة: \[ I = \frac{V}{R_1 + R_2} = \frac{5}{60 + 40} = \frac{5}{100} = 0.05\;A \]
قراءة الفولتميتر الجهد على
\[ R_1 \)): \[ \Delta V = I \times R_1 = 0.05 \times 60 = 3\;V \]
\[13 \star\]
مقاومة كهربائية
\[R=2\;\Omega\] متصلة ببطارية فرق جهدها
\[V=12\;V\] ويمر بها تيار
\[I=6\;A\] أراد الطالب أن يجعل التيار المار في المقاومة
\[I=0.5\;A\] فقام بتوصيل مقاومة على التوالي
كما في الشكل أدناه فإن مقدار المقاومة اللازم توصيلها على التوالي تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[R=16\;\Omega\]
B
\[R=18\;\Omega\]
C
\[R=20\;\Omega\]
D
\[R=22\;\Omega\]
✅ الإجابة الصحيحة: D (22 Ω)
📖 الشرح: في الحالة الأولى: \[ R_{eq1} = \frac{V}{I_1} = \frac{12}{6} = 2\;\Omega \] (وهي المقاومة الأصلية)
في الحالة الثانية: نريد \[ I_2 = 0.5\;A \)، إذن: \( R_{eq2} = \frac{V}{I_2} = \frac{12}{0.5} = 24\;\Omega \]
المقاومة المضافة: \[ R_{added} = R_{eq2} - R_{original} = 24 - 2 = 22\;\Omega \]
🏛️7 -حل مسائل لإيجاد التيار، والفولتيات، والمقاومات في دائرة توالي.
دائرة توالي مكونة من مقاومتين \[R_1 = 10\Omega\;\;\;\;\;\;\;\;R_2 = 20\Omega\] ومصدر جهد \[V = 60V\]
أحسب قيمة التيار \[I\] المار في الدائرة.
A
\[I = 3A\]
B
\[I = 4A\]
C
\[I = 2A\]
D
\[I = 1A\]
✅ الحل:
المقاومة الكلية: \[R_T = R_1 + R_2 = 10 + 20 = 30\Omega\]
قانون أوم: \[I = \frac{V}{R_T} = \frac{60}{30} = 2A\]
📌 الإجابة الصحيحة: C
دائرة توالي تحتوي على ثلاث مقاومات متساوية \[R = 15\Omega\] لكل منها، ومصدر جهد \[V = 90V\].
أحسب فرق الجهد \[V_R\] على كل مقاومة.
A
\[V_R = 15V\]
B
\[V_R = 45V\]
C
\[V_R = 30V\]
D
\[V_R = 90V\]
✅ الحل:
\[R_T = 15 + 15 + 15 = 45\Omega\]
\[I = \frac{90}{45} = 2A\]
\[V_R = I \times R = 2 \times 15 = 30V\]
📌 الإجابة الصحيحة: C
🏛️8 -اشرح أهمية دائرة مقسم الجهد لتحقيق فرق جهد مرغوب
استخدم دائرة مقسم الجهد كدائرة توالي لحساب المقاومات وهبوط الجهد عبر المكونات.
ما هي الميزة الأساسية لاستخدام دائرة مقسم الجهد بدلاً من استخدام مصدر جهد منفصل لكل قيمة جهد مطلوبة؟
A
توفير تيار أكبر
B
الحصول على جهود مختلفة من مصدر واحد بتكلفة أقل
C
زيادة المقاومة الكلية للدائرة
D
تحويل التيار المستمر إلى متردد
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح:
الميزة الأساسية لمقسم الجهد:
1️⃣ يمكن الحصول على عدة قيم مختلفة للجهود من مصدر واحد فقط
2️⃣ تكلفة اقتصادية منخفضة (مقاومات فقط)
3️⃣ سهولة التصميم والتنفيذ
4️⃣ يستخدم في دوائر الإلكترونيات التناظرية بكثرة
في الشكل أدناه دائرة تتكون من مقاومتين
\[R_1 = 80\Omega , R_2 = 40\Omega\]
متصلة بمصدر تيار مستمر فرق جهده (6.0 V)
فإن قراءة الفولتميتر تعادل:
A
1 V
B
3 V
C
2 V
D
4 V
✅ الحل:
المعطيات:
\(R_1 = 80\Omega\)، \(R_2 = 40\Omega\)، \(V_s = 6V\)
الخطوة 1: حساب المقاومة الكلية
\[R_T = R_1 + R_2 = 80 + 40 = 120\Omega\]
الخطوة 2: حساب التيار المار في الدائرة
\[I = \frac{V_s}{R_T} = \frac{6}{120} = 0.05A = 50mA\]
الخطوة 3: حساب فرق الجهد على المقاومة \[R_2\] (قراءة الفولتميتر)
\[V_2 = I \times R_2 = 0.05 \times 40 = 2V\]
📌 الإجابة الصحيحة: C (2 V)
توصيل المقاومات على التوالي
طريقة التوصيل:
تُوصَل المقاومات على التوالي عن طريق ربطها واحدة تلو الأخرى في مسار واحد للتيار، بحيث يمر نفس التيار عبر جميع المقاومات.
المعادلات الأساسية:
- المقاومة الكلية:
Rtotal = R1 + R2 + ... + Rn
- التيار:
I = I1 = I2 = ... = In (ثابت في الدائرة)
- الجهد:
Vtotal = V1 + V2 + ... + Vn
الغاية من التوصيل على التوالي:
- زيادة المقاومة الكلية في الدائرة.
- تقسيم الجهد الكهربائي بين المكونات.
- التحكم في شدة التيار المار في الدائرة.
توصيل مقاومات على التوالي
التوصيل على التوالي هو الطريقة التي يتم فيها ربط المقاومات الكهربائيّة معاً عبر مسارٍ واحد
يمتاز توصيل المقاومات على التوالي بما يلي: يمر في كل جهاز موصول على التوالي فرق جهد مختلف يختلف تبعاً للمقاومة حيث يتناسب تناسباً عكسياً مع قيمتها. يستخدم مفتاح تشغيل واحد للأجهزة المتصلة معاً على التوالي
يستخدم للحصول على مقاومة كبيرة لم تكن توجد من قبل
يستخدم في دوائر الحماية إذا حدث انقطاع في أحد أجزاء الدائرة فإن باقي الاجزاء لا تعمل
يستخدم للتحكم في التيار زيادة التوصيل على التوالي يقلل من شدة التيار
🏛️9 -اشرح خصائص دائرة التوازي.
واحسب المقاومة المكافئة لدائرة توازي
أحد الإجابات التالية لا تعتبر من ميزات التوصيل على التوازي
A
فرق الجهد متساوي في المقاومات
B
المقاوم الأكبر يمر به تيار أكبر
C
إذا حدث انقطاع في جزء من الدائرة باقي الدائرة تعمل
D
نحصل على مقاومة مكافئة أصغر من أي مقاومة
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح:
في التوصيل على التوازي:
• فرق الجهد متساوٍ على جميع المقاومات ✓
• التيار يوزع عكسياً مع المقاومة: \[ I \propto \frac{1}{R} \]
• المقاوم الأكبر يمر به تيار أصغر (وليس أكبر) ✗
• انقطاع فرع لا يؤثر على باقي الفروع ✓
• المقاومة المكافئة أصغر من أصغر مقاومة ✓
ثلاث مقاومات \[ R_1 = 60\Omega \;\;\;\;\;\;\;\;\; R_2=? \;\;\;\;\;\;\;\;\; R_3 = 10\Omega \] متصلة على التوازي،
فكانت المقاومة المكافئة \[ R_T = 6\Omega \].
أحسب قيمة المقاومة \[ R_2 \].
A
\[ R_2 = 10\;\Omega \]
B
\[ R_2 = 15\;\Omega \]
C
\[ R_2 = 20\;\Omega \]
D
\[ R_2 = 30\;\Omega \]
✅ الإجابة الصحيحة: C \[ R_2 = 20\Omega \]
📖 الشرح:
قانون المقاومات على التوازي:
\[ \frac{1}{R_T} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \]
بالتعويض: \( R_T = 6\Omega \)، \( R_1 = 60\Omega \)، \( R_3 = 10\Omega \)
\[ \frac{1}{6} = \frac{1}{60} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{10} \]
\[ \frac{1}{6} = \frac{1}{60} + \frac{1}{R_2} + \frac{6}{60} \]
\[ \frac{1}{6} = \frac{7}{60} + \frac{1}{R_2} \]
\[ \frac{1}{R_2} = \frac{1}{6} - \frac{7}{60} \]
\[ \frac{1}{R_2} = \frac{10}{60} - \frac{7}{60} = \frac{3}{60} = \frac{1}{20} \]
\[ R_2 = 20\;\Omega \]
🏛️10 -حل مسائل لإيجاد التيار، والفولتيات، والمقاومات في دائرة توازي
واحسب المقاومة المكافئة لدائرة توازي
في الشكل أدناه دائرة تتكون من مقاومتين \[ R_1 = R_2 = 4\Omega \] تم وصلهما على التوازي مع بطارية \[ V = 6V \]،
فإن قراءة الأميتر (التيار الكلي) تعادل:
A
\[ I = 1\;A \]
B
\[ I = 2\;A \]
C
\[ I = 3\;A \]
D
\[ I = 4\;A \]
✅ الإجابة الصحيحة: C \[( I = 3A )\]
📖 الشرح:
المقاومة المكافئة للتوازي:
\[ \frac{1}{R_T} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \]
\[ \frac{1}{R_T} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \]
\[ R_T = 2\;\Omega \]
التيار الكلي (قراءة الأميتر):
\[ I = \frac{V}{R_T} = \frac{6}{2} = 3\;A \]
في الشكل أدناه شدة التيار المار في المقاومة \[ R_1 = 8\Omega \] تعادل:
A
\[ I_1 = 0.8\;A \]
B
\[ I_1 = 0.6\;A \]
C
\[ I_1 = 0.4\;A \]
D
\[ I_1 = 0.2\;A \]
✅ الإجابة الصحيحة: C \[ I_1 = 0.4A \]
📖 الشرح:
من الشكل: \[ R_1 = 8\Omega \;\;\;\;\;\;\;\;\; R_2 = 4\Omega \] والمقاومتان على التوازي، وجهد المصدر \[ V = 3.2V \].
1️⃣ المقاومة المكافئة للتوازي:
\[ \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{8} + \frac{1}{4} = \frac{1}{8} + \frac{2}{8} = \frac{3}{8} \]
\[ R_{eq} = \frac{8}{3}\;\Omega \]
2️⃣ التيار الكلي:
\[ I_T = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{3.2}{8/3} = 3.2 \times \frac{3}{8} = \frac{9.6}{8} = 1.2\;A \]
3️⃣ التيار في \( R_1 \) (قانون توزيع التيار):
\[ I_1 = I_T \times \frac{R_2}{R_1 + R_2} = 1.2 \times \frac{4}{12} = 1.2 \times \frac{1}{3} = 0.4\;A \]
⚡ طريقة التوصيل:
تُوصَل المقاومات على التوازي عند ربط أطرافها جميعًا بنقطتي توصيل مشتركتين،
مما يسمح بمرور تيارات مختلفة عبر كل مقاومة مع ثبات الجهد الكهربائي عبر جميع المقاومات.
📜 المعادلات الأساسية:
- المقاومة الكلية:
⅟⁄Rtotal = ⅟⁄R₁ + ⅟⁄R₂ + ... + ⅟⁄Rₙ
- التيار الكلي:
Itotal = I₁ + I₂ + ... + Iₙ
- الجهد الكهربائي:
Vtotal = V₁ = V₂ = ... = Vₙ
🎯 الغاية من التوصيل على التوازي:
- تقليل المقاومة الكلية للدائرة (المقاومة الكلية أصغر من أصغر مقاومة فردية)
- ضمان استمرارية عمل الأجهزة حتى إذا تعطل أحدها (مثل التوصيلات المنزلية)
- توزيع التيار الكهربائي على المسارات المختلفة
🏛️11 -طبّق قاعدة الحلقات لكيرشوف على الدوائر الكهربائية.
اذكر قاعدة العقد لكيرشوف واربطها بمبدأ حفظ الشحنة.
طبّق قاعدة العقد لكيرشوف على الدوائر الكهربائية.
نص قاعدة الحلقات لكيرشوف هو:
A
مجموع الارتفاع في الجهد يساوي مجموع الانخفاض في ىالجهد
B
مجموع التيارات الداخلة في وصلة يساوي مجموع التيارات الخارجة من الوصلة
C
أي أن الجهد يتناسب طردياً مع التيار
D
أي أن القدرة تتناسب مع مربع التيار
✅ الإجابة الصحيحة: A
📖 الشرح المفصل: قاعدة الحلقات تنص على أن المجموع الجبري لجميع فروق الجهد حول أي مسار مغلق في دائرة كهربائية يساوي صفراً.
اي مجموع الارتفاع في الجهد يساوي مجموع الانخفاض في الجهد
هذه القاعدة هي تطبيق مباشر لمبدأ حفظ الطاقة في الدوائر الكهربائية، حيث أن الطاقة المكتسبة من المصادر تساوي الطاقة المفقودة في الأحمال.
قاعدة الحلقات لكيرشوف هي تطبيق مباشر لأي مبدأ فيزيائي؟
A
مبدأ حفظ الشحنة الكهربائية
B
مبدأ حفظ الطاقة
C
مبدأ الجذب العام
D
مبدأ عدم اليقين
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح المفصل: قاعدة الحلقاتتعبر عن مبدأ حفظ الطاقة في الدوائر الكهربائية. عندما تتحرك شحنة كهربائية في مسار مغلق، فإن مجموع الطاقة المكتسبة (من البطاريات والمصادر) يساوي مجموع الطاقة المفقودة (في المقاومات والمكونات الأخرى)، وبالتالي يكون المجموع الكلي للتغيرات في الجهد صفراً.
في الشكل أدناه شدة التيار المار في \[ R_1 , R_2 \] تعادل
شكل (3): دائرة كهربائية تحتوي على بطارية ومقاومتين R₁ و R₂
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[I_1 = 1\;A \;\;\;, \;\;\;I_2 = 4\;A\]
B
\[I_1 = 1\;A \;\;\;, \;\;\;I_2 = 1\;A\]
C
\[I_1 = 2\;A \;\;\;, \;\;\;I_2 = 2\;A\]
D
\[I_1 = 1\;A \;\;\;, \;\;\;I_2 = 4\;A\] (مكرر)
✅ الإجابة الصحيحة: C
📖 الشرح المفصل:
من الشكل، نلاحظ أن المقاومتين \[R_1\;\;\;\;\;\;\;\;R_2\] موصولتان على التوالي مع مصدر الجهد.
في حالة التوصيل على التوالي، يكون التيار المار في جميع المقاومات متساوياً.
باستخدام قاعدة الحلقات لكيرشهوف (KVL) وقانون أوم:
\[ V = I \times (R_1 + R_2) \]
\[ I = \frac{V}{R_1 + R_2} \]
بالتعويض بقيم الجهد والمقاومات الظاهرة في الشكل:
\[ I = \frac{12}{2 + 4} = \frac{12}{6} = 2 \text{ أمبير} \]
إذن: \(I_1 = I_2 = 2A\)
\[25\star\]
حسب قانون كيرشوف الأول فإن شدة التيار \[I_2=?\] واتجاهه يعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[i_2 = 5 \;A \] للداخل
B
\[i_2 = 15 \;A \] للداخل
C
\[i_2 = 11 \;A \] للخارج
D
\[i_2 = 7 \;A \] للداخل
✅ الإجابة الصحيحة: A) i₂ = 7 A (للداخل)
📖 الشرح باستخدام قانون كيرشوف الأول (قانون الوصلة ):
مجموع التيارات الداخلة إلى الوصلة = مجموع التيارات الخارجة من الوصلة .
← التيارات الداخلة: \[i₁ = 4 A, i₂ = ? \]
← التيارات الخارجة:\[ i_3 +i_4 = 11A\]
إذا المعادلة:\[ i₁ + i₂ = i_3+i_4\]
\[4+ i₂ = 5+6\]
\[ i₂ = 11 - 4 =7 A\] (للداخل).
تنص قاعدة كيرشوف الأولى (قاعدة الوصلة ) على أن:
A
مجموع التيارات الداخلة إلى الوصلة يساوي مجموع التيارات الخارجة منها
B
مجموع الجهود في حلقة مغلقة يساوي صفراً
C
المقاومة المكافئة لمقاومين على التوالي تساوي حاصل جمعهما
D
التيار يتناسب طردياً مع الجهد وعكسياً مع المقاومة
✅ الإجابة الصحيحة: A
📖 الشرح: قاعدة كيرشوف الأولى (قاعدة العقدة أو الوصلة ) تنص على أن: مجموع التيارات الكهربائية الداخلة إلى عقدة يساوي مجموع التيارات الخارجة منها، وهذا يعتمد على مبدأ حفظ الشحنة الكهربائية. رياضياً:\[ Σ I_{in} = Σ I{out}.\]
\[27 \star\]
مجموعة من المقاومات متصلة ببطارية كما في الشكل أدناه
\[∆V=18 V\;\;\;\;\; V_1= 8\;V \;\;\;\;\;V_3=6\;V\;\;\;\;\;\ V_2= ? \;\;\;\;\;V_4= ?\]
باستخدام قانون كيرشوف للحلقات أوجد
\[V_2= ? \;\;\;\;\;V_4= ?\]
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[V_2=10 \;\;V \;\;\;\;\;\;, \;\;\;\;\;\;V_4=4\;\;V\]
B
\[V_2=8 \;\;V \;\;\;\;\;\;, \;\;\;\;\;\;V_4=10\;\;V\]
C
\[V_2=2 \;\;V \;\;\;\;\;\;, \;\;\;\;\;\;V_4=4\;\;V\]
D
\[V_2=6 \;\;V \;\;\;\;\;\;, \;\;\;\;\;\;V_4=14\;\;V\]
📌 طريقة الحل باستخدام قانون كيرشوف:
من خلال الحلقة الخارجية:
قانون كيرشوف للجهد: مجموع الارتفاع في الجهد يساوي مجموع الانخفاض في الجهد
\[18 = 8 + V_2\]
\[V_2 = 18 - 8\]
\[V_2 = 10 \, V\]
من خلال الحلقة الأولى:
\[18 = 8 + 6 + V_4\]
\[V_4 = 18 - 8 - 6\]
\[V_4 = 4 \, V\]
✅ إذن: \(V_2 = 10\) فولت، \(V_4 = 4\) فولت
الإجابة الصحيحة هي: A
🏛️12 -
عرّف القصر الكهربائي (الدائرة القصيرة) وصف آثاره.
حدد كلاً من المنصهر (الفيوز)، وقاطع الدائرة، وقاطع الأعطال الأرضية.
ما هو المقصود بالقصر الكهربائي (الدائرة القصيرة)، وأي من الآثار التالية يعد من أخطر نتائجه المباشرة؟
A
انخفاض الجهد الكهربائي إلى الصفر بشكل آمن
B
زيادة مقاومة الأسلاك مما يحسن كفاءة التيار
ارتفاع شديد في شدة التيار يُسبب سخونة وربما حريقاً
D
تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر
✅ الإجابة الصحيحة: C
📖 تعريف القصر الكهربائي: هو اتصال غير مقصود بين نقطتين في الدائرة لهما جهد مختلف عبر مسار مقاومته صغيرة جداً.
⚡ أخطر الآثار: هذا الاتصال يؤدي إلى مرور تيار شديد الارتفاع (قد يصل إلى آلاف الأمبيرات) مما يُسبب ارتفاعاً كبيراً في درجة حرارة الأسلاك، انصهار العازل، اشتعال الحرائق، وتلف الأجهزة.
أي من العبارات التالية تصف الفرق الجوهري بين المنصهر وقاطع الدائرة بشكل صحيح؟
A
كلاهما يعملان مرة واحدة فقط ثم يتلفان ويجب استبدالهما
B
المنصهر يُستخدم مرة واحدة (يُحرق سلكه الداخلي)، بينما قاطع الدائرة يُعاد تشغيله بعد إصلاح الخلل
C
قاطع الدائرة أبطأ من المنصهر في الاستجابة للتيار الزائد
D
المنصهر يحمي من الصدمات الكهربائية فقط، وقاطع الدائرة يحمي من التيار الزائد فقط
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 تعريف المنصهر (الفِيوز): جهاز حماية يحتوي على سلك معدني رفيع ينصهر (ينقطع) عندما يمر تيار أكبر من قيمته المقررة، مما يقطع الدائرة. لا يمكن استخدامه إلا مرة واحدة ثم يُستبدل.
📖 تعريف قاطع الدائرة: جهاز ميكانيكي يعمل على فصل الدائرة تلقائياً عند حدوث تيار زائد أو قصر، ويمكن إعادة تشغيله (يدوياً) بعد إزالة العطل دون استبداله.
ما هو مبدأ عمل قاطع الأعطال الأرضي ؟
A
يقيس درجة حرارة السلك ويقطع التيار عند السخونة الزائدة
B
يقارن التيار الخارج مع التيار العائد من الحيادي، وإذا وجد فرقاً (أي تسرب نحو الأرض) يفصل الدائرة بسرعة
C
يحد من الجهد الكهربائي إلى 12 فولت فقط لحماية الإنسان
D
يخزن الطاقة الزائدة ويعيد استخدامها لاحقاً
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 تعريف قاطع الأعطال الأرضي : جهاز حماية حساس جداً (يفصل عند فرق تيار يتراوح بين 5-30 ميلي أمبير) يقوم بمراقبة ، التيار الداخل = التيار الخارج. عند حدوث تسرب للتيار نحو الأرض (مثل لمس إنسان لسلك حي)، يختل التوازن، فيفصل الجهاز التيار خلال 25-40 ميلي ثانية، مما يقي من الصدمات الكهربائية القاتلة.
\[31\star\]
مجموعة من المقاومات تم وصلها ببطارية كما في الشكل أدناه
تم وصل سلك بين أطراف المقاومات
أحد الأشكال التالية تعتبر
دائرة قصر
ويمر تيار عالي الشدة جدا
ويحدث شرار كهربائي
🔘 أختر الإجابة الصحيحة:
A
الشكل A
B
الشكل B
C
الشكل C
D
الشكل D
✅ الإجابة الصحيحة: B (الشكل B)
📖 الشرح المفصل:
ما هي دائرة القصر (الدائرة القصيرة)؟
هي اتصال مباشر (مقاومته صفر تقريباً) بين طرفي المصدر الكهربائي (القطب الموجب والسالب للبطارية) أو بين نقطتين مختلفتي الجهد في الدائرة، بدون وجود مقاومة كافية تحد من التيار.
💡 خلاصة: دائرة القصر تحدث عندما يُسلك مسار مقاومته صفر موازٍ للمقاومات، مما يجعل التيار يمر بالكامل في هذا المسار، ويكون التيار عالياً جداً لدرجة الخطورة.
🏛️13 -
صف دائرة التوالي-التوازي المدمجة (المختلطة).
احسب المقاومة المكافئة لدوائر التوالي-التوازي المدمجة.
\[32\star\]
أربع مقاومات
\[ R_1 = 6\;\Omega \quad R_2 = 3\;\Omega \quad R_3 = 6\;\Omega \quad R_4 = 4\;\Omega \]متصلة ببعضها
كما في الشكل أدناه
احسب قيمة المقاومة المكافئة
🔘 اختر الإجابة الصحيحة:
A
\[ 1.2\;\Omega \]
B
\[ 3\;\Omega \]
C
\[ 12\;\Omega \]
D
\[ 6.5\;\Omega \]
✅ الإجابة الصحيحة: C (\( 5\;\Omega \))
📖 طريقة الحل خطوة بخطوة:
🔍 تحليل التوصيلات في الدائرة (من الشكل):
• المقاومتان \[ R_2 = 3\Omega \;\;\;\;\;\;\; R_3 = 6\Omega \] موصولتان على التوازي (في نفس المسار).
\[ R_{23}= (\frac{1}{R_{2}}+ \frac{1}{R_{3}})^{-1} + \frac{1}{R_3} = (\frac{1}{3}+ \frac{1}{6})^{-1} =2 \Omega\]
\[ \frac{1}{R_{123}} = \frac{2}{18} + \frac{3}{18} = \frac{5}{18} \]
\[ R_{123} = \frac{18}{5} = 3.6\;\Omega \]
📐 الخطوة 2: حساب المقاومة المكافئة الكلية
\[ R_{eq} = R_{1} + R_{23}+R_4 = 6 + 2+4 = 12\;\Omega \]
\[33\star\]
في الشكل أدناه ثلاث مقاومات
\[ R_1 = 6\;\Omega \quad,\quad R_2 = 18\;\Omega \quad,\quad R_3 = 3\;\Omega \]
فإن قيمة المقاومة المكافئة تعادل
🔘 اختر الإجابة الصحيحة:
A
\[R_{eq}= 20\;\Omega\]
B
\[R_{eq}= 1.8\;\Omega\]
C
\[R_{eq}= 14\;\Omega\]
D
\[R_{eq}= 6.4\;\Omega\]
✅ الإجابة الصحيحة: A \[ R_{eq} = 20\;\Omega \]
📖 طريقة الحل خطوة بخطوة:
🔍 تحليل التوصيلات في الدائرة (من الشكل):
من الشكل نرى أن المقاومات موصولة كالتالي:
• المقاومتان \[ R_1 = 6\Omega \;\;\;\;\;\;\;\; R_3 = 3\Omega \] موصولتان على التوازي
• ثم هذه المجموعة \[ R_{13 }\;\;\;\;و\;\;\;\; R_{2 }\] موصولة على التوالي
\[ R_{13} =\[ \frac {1}{ R_1} +\frac {1}{ R_3} = \frac {1}{ 6} +\frac {1}{ 3} =2\;\Omega \]
📐 الخطوة 2: حساب المقاومة المكافئة لـ
\[R_{eq} = R_{13} + {R_{2} = 2+ 18=20 \Omega \]
🏛️14 -
احسب الجهد، والتيار، واستطاعة التبدد (القدرة المفقودة) لأي مقاومة في دائرة التوالي-التوازي المدمجة.
\[34\star\]
أربع مقومات متساوية مقاومة كل منها
\[R_1=R_2=R_3=R_4=4\;Ω\] تم توصيلها ببطارية فرق جهدها
\[V=6\;V\]
كما في الشكل أدناه فإن قراءة الأميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[I_4= 0.5\;\; A\]
B
\[I_4= 2\;\; A\]
C
\[I_4= 2.5\;\; A\]
D
\[I_4= 1.5\;\; A\]
✅ الإجابة الصحيحة: D (1.5 أمبير)
📖 الشرح: المقاومات \[ R₁ , R₂ , R_3 \] على التوالي وهي متضلة على التوازي مع \[R_4\]
\[V_{123}=V_4=V_{tot}=6\;v\] الأميتر يقيس التيار المار في المقاوم الرابع فقط
\[I_4=\frac {V_4}{R_4}=\frac {6}{4}=1.5 A \]
\[35\star\]
في الشكل أدناه دائرة تتكون من ثلاث مقاومات
\[R_1 = R_2 = R_3 = 4\;\Omega\] تم توصيلها ببطارية
\[V = 6\;V\] فإن قراءة الأميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[i = 3\;\; A\]
B
\[i = 2\;\; A\]
C
\[i = 1\;\; A\]
D
\[i = 4\;\; A\]
✅ الإجابة الصحيحة: C \[1 A\]
📖 الشرح: المقاومة المكافئة:
\[R_{12}=(\frac {1}{R_1}+\frac {1}{R_2})^-1)(\frac {1}{4}+\frac {1}{4})^-1)=2\Omega\]
\[ R_{eq}=R_{12}+R_3=2+4=6\Omega\]
\[I=\frac {V_{Ttot}}{R_{eq}}=\frac {6}{6}=1A\]
\[36\star\]
بالاعتماد على الشكل أدناه، أحد الإجابات التالية تعبر عن فرق الجهد بين طرفي كل مقاوم
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[V_1 = 9V,\; V_2 = 9V,\; V_3 = 9V\]
B
\[V_1 = 4.5V,\; V_2 = 4.5V,\; V_3 = 9V\]
C
\[V_1 = 3V,\; V_2 = 6V,\; V_3 = 9V\]
D
\[V_1 = 1V,\; V_2 = 2V,\; V_3 = 6V\]
📌 طريقة الحل:
المعطيات من الشكل:
\[V_{tot}=V_{12}=V_3=9V\]
\[V_3=9 V\].
حساب جهد المقاوم الأول والثاني
\[R_{12}=({R_1}+{R_2}=500+1000=1500 \Omega\]
\[ I_{12}=\frac {V_{12}}{R{12}}=\frac {9}{1500}=0.006 V \]
\[V_{1} = R_1 .I_1= 500 \times 0.006= 3 V\]
\[V_{1} = R_2 .I_2= 1000 \times 0.006= 6 V\]
✅ إذن الإجابة الصحيحة هي: C
\[V_1 = 3V\;\;\;\;\;V_2 = 6V\;\;\;\;\;\;V_3 = 9V\]
ثلاث مقاومات متصلة كما في الشكل أدناه
\[ R_1=50\ \Omega,\quad R_2=100\ \Omega,\quad R_3=300\ \Omega \]
تم وصلها ببطارية فرق جهدها \[V=9\ V\]
احسب القدرة المبددة في المقاوم الثالث \[R_3\]
A
\[ P = 0.05\ W \]
B
\[ P = 0.09\ W \]
C
\[ P = 0.12\ W \]
D
\[ P = 0.27\ W \]
✅ الإجابة الصحيحة: C (0.12 W)
📖 خطوات الحل:
من خلال الشكل \[V_{tot}=V_{12}=V_3= 9V\]
\[P_3=\frac {v^2}{R_3} =\frac {9^2}{300}=
🏛️15 -
اذكر خصائص الفولتميترات والأميترات من حيث مقاومتها الداخلية.
لماذا يُصمم الفولتميتر ليكون ذا مقاومة داخلية كبيرة جداً؟
A
لتقليل التيار المار عبر الفولتميتر وعدم التأثير على الدائرة
B
لزيادة التيار المار في الدائرة لتحسين الدقة
C
لحماية الفولتميتر من الانصهار
D
لخفض فرق الجهد المقاس
✅ الإجابة الصحيحة: A
📖 الشرح: عند توصيل الفولتميتر على التوازي، مقاومته الكبيرة تجعل التيار المار فيه صغيراً جداً حسب قانون أوم \[I = V/R]. وبالتالي لا يُحدث تغييراً يُذكر في تيار الدائرة الأصلية ولا يؤثر على فرق الجهد المراد قياسه، فنحصل على قراءة دقيقة.
لماذا يجب أن تكون مقاومة الأميتر الداخلية صغيرة جداً (تقترب من الصفر)؟
A
لحماية الأميتر من التيار العالي
B
لتجنب هبوط الجهد عبر الأميتر وعدم التأثير على قيمة التيار المار في الدائرة
C
لتوليد جهد إضافي في الدائرة
D
لزيادة مقاومة الدائرة الكلية
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح: عندما يوصل الأميتر على التوالي، فإن أي مقاومة إضافية (مقاومته الداخلية) ستُضاف إلى مقاومة الدائرة الكلية، مما يقلل التيار \[I = V/R\]. لذلك يجب أن تكون مقاومته صغيرة جداً حتى لا يؤثر على التيار الأصلي الذي نريد قياسه.
🏛️16 -
حدد المواضع الصحيحة لوصل الأميترات والفولتميترات في الدوائر الكهربائية.
\[40\star\]
أحد الدوائر التالية عند غلق المفتاح
\[S\]
يمر تيار اصطلاحياً من القطب الموجب إلى السالب ويكون اتجاه التيار داخل المقاوم من
\[E \Rightarrow K\]
أختر الإجابة الصحيحة
A
الدائرة A
B
الدائرة B
C
الدائرة C
D
الدائرة D
✅ الإجابة الصحيحة: D
📖 الشرح: التيار الاصطلاحي يخرج من القطب الموجب للبطارية ويتجه إلى القطب السالب خارج البطارية.
ويجب أن يكون الأميتر على التوالي والفولتميتر على التوازي
يسير التيار من الطرف السالب إلى الطرف الموجب بالنسبة للمقاومة (أي من
(K إلى E حسب الشكل).
بالتحليل: في الدائرة D، عند غلق المفتاح .
🔍 ملاحظة: التيار الاصطلاحي (التقليدي) يفترض أن الشحنات الموجبة هي التي تتحرك، وهو عكس اتجاه حركة الإلكترونات الحقيقية.
\[41\star\]
مقاومتين ومصباح تم توصيلهم على التوالي والتوازي
أراد طالب أن يقيس شدة التيار وفرق الجهد بين طرفي المصباح
أحد الرسوم التخطيطية تعبر بشكل صحيح عن الطريقة الصحيحة لطريقة التوصيل
أختر الإجابة الصحيحة
A
الرسم A
B
الرسم B
C
الرسم C
D
الرسم D
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح: لقياس شدة التيار \[I\] في المصباح، يُوصل الأميتر على التوالي مع المصباح بنفس المسار
لقياس فرق الجهد \[V\] بين طرفي المصباح، يُوصل الفولتميتر على التوازي مع المصباح.
في الرسم \[B \]نرى أن الأميتر متصل على التوالي مع المصباح (التيار المار في المصباح يمر عبر الأميتر)، والفولتميتر متصل على التوازي مع المصباح (طرفيه على طرفي المصباح). هذه هي الطريقة الصحيحة للقياس.
📌 تذكر:
• الأميتر: مقاومة داخلية صغيرة، يُوصل توالي.
• الفولتميتر: مقاومة داخلية كبيرة، يُوصل توازي.
🏛️17 -
صف مغناطيسية الأرض.
لماذا تشير إبرة البوصلة إلى اتجاه الشمال والجنوب؟
A
بسبب جاذبية القمر
B
بسبب وجود معادن حديدية في القطبين
C
لأن الكرة الأرضية نفسها مغناطيس عملاق
D
بسبب دوران الأرض حول الشمس
✅ الإجابة الصحيحة: C
📖 الشرح: النص يوضح أن سبب اتجاه إبرة البوصلة هو أن الكرة الأرضية نفسها تعمل كمغناطيس عملاق، مما يؤثر على الإبرة الممغنطة.
ماذا يُسمَّى القطب الشمالي الجغرافي فعلياً من الناحية المغناطيسية؟
A
القطب الشمالي المغناطيسي الحقيقي
B
قريب من القطب الجنوبي المغناطيسي
C
قريب من القطب الشمالي المغناطيسي
D
ليس له علاقة بالمغناطيسية
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح: النص يوضح: "ما نسميه القطب الشمالي هو فعلياً قريب من القطب الجنوبي المغناطيسي للكرة الأرضية."
🏛️18 -
اشرح كيف يتعرض موصل يمر به تيار كهربائي موضوع في مجال مغناطيسي خارجي لقوة مغناطيسية.
صف النطاقات المغناطيسية (الأحجام المغناطيسية) واربطها بالخصائص المغناطيسية للمواد ذات المغناطيسية الحديدية.
5. كيف ترتبط النطاقات المغناطيسية بالخصائص المغناطيسية للمواد ذات المغناطيسية الحديدية؟
A
تختفي النطاقات تماماً عند تسخين المادة
B
عند تطبيق مجال خارجي، تزداد النطاقات الموافقة لاتجاه المجال وتتقلص انطاقات المخالفة ، فتظهر مغنطة كلية
C
النطاقات مستقلة تماماً ولا تتأثر بالمجال الخارجي
D
كل نطاق يمثل ذرة منفردة
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح: في المادة الحديدية المغناطيسية غير الممغنطة، تتوزع النطاقات باتجاهات عشوائية فيلغ بعضها بعضاً. عند تطبيق مجال مغناطيسي خارجي، تزداد النطاقات التي تكون اتجاهها باتجاه المجال على حساب النطاقات الأخرى، وعندما يصبح معظم النطاقات في اتجاه واحد تصل المادة إلى حالة التشبع المغناطيسي وتظهر خواصاً مغناطيسية قوية.
يمكن صنع مغناطيس مؤقت عند دلك مغناطيس بقطعة
A
نحاس
B
حديد
C
ألمنيوم
D
ذهب
✅ الإجابة الصحيحة: B (حديد)
📖 الشرح: المواد ذات المغناطيسية الحديدية (مثل الحديد والكوبلت والنيكل) هي التي يمكن ممغنطتها بسهولة لصنع مغناطيس مؤقت عند دلكها بمغناطيس، حيث تصطف النطاقات المغناطيسية داخلها في اتجاه واحد. أما النحاس والألمنيوم والذهب فهما مواد غير مغناطيسية (بارامغناطيسية أو ديا مغناطيسية) ولا تكتسب مغنطة دائمة.
🏛️19 -عرّف المجالات المغناطيسية.
صف خصائص المجالات المغناطيسية وارسم خطوط المجال حول مغناطيس دائم.لمغناطيسية (الأحجام المغناطيسية) واربطها بالخصائص المغناطيسية للمواد ذات المغناطيسية الحديدية.
أحد الإجابات التالية لا تمثل صفات خطوط المجال المغناطيسي
A
تتكاثف خطوط المجال عند الأقطاب وأقل ما يمكن عند الوسط
B
من الممكن خطوط المجال تتقاطع عند الأقطاب
C
اتجاه المجال عند أي نقطة هو المماس لخط المجال عند تلك النقطة
D
خطوط المجال تتجه من القطب الجنوبي إلى الشمالي داخل المغناطيس
✅ الإجابة الصحيحة: B
📖 الشرح: خطوط المجال المغناطيسي لا تتقاطع أبداً في أي نقطة (بما في ذلك الأقطاب). لأن تقاطع الخطوط يعني وجود اتجاهين للمجال عند نفس النقطة وهذا مستحيل فيزيائياً. الخيارات الأخرى صحيحة: A - كثافة الخطوط أكبر عند الأقطاب، C - اتجاه المجال هو مماس الخط، D - داخل المغناطيس تتجه الخطوط من الجنوب إلى الشمال (خارجة من الشمال وداخلة إلى الجنوب خارج المغناطيس).
🏛️20 -
ارسم خطوط المجال المغناطيسي حول سلك طويل يمر به تيار، وطبّق قاعدة اليد اليمنى لتحديد الاتجاه.
ارسم خطوط المجال المغناطيسي حول حلقة من سلك يمر به تيار، وطبّق قاعدة اليد اليمنى لتحديد الاتجاه.خصائص المغناطيسية للمواد ذات المغناطيسية الحديدية.
عند اغلاق الدائرة والبوصلة فوق السلك فإن الإبرة تنحرف نحو الموقع
A
شمال
B
جنوب
C
شرق
D
غرب
✅ الإجابة الصحيحة: B (جنوب)
📖 الشرح: عند مرور تيار في سلك مستقيم، يتولد مجال مغناطيسي دائري حول السلك (قاعدة اليد اليمنى: الإبهام اتجاه التيار، الأصابع تشير إلى اتجاه المجال). وباستخدام قاعدة اليد اليمنى مع اتجاه التيار في الشكل (من البطارية إلى السلك)، نجد أن المجال المغناطيسي فوق السلك يتجه نحو الجنوب في الموقع الذي وضعت فيه البوصلة، فتنجذب الإبرة (التي تشير شمالاً أصلاً) نحو الجنوب.
سلك طويل وضع بشكل يخترق الورقة كما في الشكل
تم وصل السلك ببطارية ومفتاح تم إغلاق المفتاح
ومر تيار مستمر قام أحد الطلاب برش برادة الحديد
على الورقة فإن أحد الأشكال التالية تعبر عن خطوط
المجال المغناطيسي واتجاه المجال عند النقاط المحددة على الورقة
اختر الإجابة الصحيحة
A
الشكل A
B
الشكل B
C
الشكل C
D
الشكل D
✅ الإجابة الصحيحة: C (الشكل C)
📖 الشرح التفصيلي:
• عند مرور تيار كهربائي في سلك طويل مستقيم، تتخذ خطوط المجال المغناطيسي شكل دوائر متحدة المركز حول السلك.
• اتجاه خطوط المجال يحدد بواسطة قاعدة اليد اليمنى: الإبهام في اتجاه التيار، والأصابع الملفوفة تشير إلى اتجاه المجال.
• في الشكل الموضح، السلك يخترق الورقة (التيار للخارج من الورقة ⊙ أو للداخل ⊗ حسب الاتجاه).
• برادة الحديد ترتّب نفسها على طول خطوط المجال، لتظهر كدوائر حول السلك.
• الشكل C هو الوحيد الذي يظهر خطوط المجال بشكل دوائر متحدة المركز مع الاتجاه الصحيح حسب النقاط المحددة.
ملف دائري تم وصل الملف ببطارية كما في الشكل أدناه
فإن اتجاه المجال عند النقاط \(A, C, D\) بالنسبة لسطح الورقة الذي يمر بها الملف
اختر الإجابة الصحيحة
A
A (للأسفل) , C (للأعلى) , D (لليمين)
B
A (للأسفل) , C (للأسفل) , D (لليسار)
C
A (للأعلى) , C (للأعلى) , D (لليسار)
D
A (للأعلى) , C (للأسفل) , D (لليسار)
✅ الإجابة الصحيحة: D (A للأعلى , C للأسفل , D لليسار)
📖 الشرح التفصيلي:
• نستخدم قاعدة اليد اليمنى للحلقة الدائرية: تلف أصابع اليد اليمنى باتجاه التيار في الحلقة، فيشير الإبهام إلى اتجاه المجال داخل الحلقة.
• من الشكل: التيار يسري في الملف في اتجاه معين (باتجاه عقارب الساعة أو عكسه حسب توصيل البطارية).
• عند النقطة A (مركز الحلقة): المجال عمودي على مستوى الحلقة. باستخدام القاعدة، إذا كان التيار في الحلقة كما هو موضح، فإن المجال عند A يكون للأعلى.
• عند النقطة C (خارج الحلقة من الجهة المقابلة): المجال يكون معاكساً لاتجاه المجال في المركز، أي للأسفل (خطوط المجال مقفلة من الخارج تعود من القطب الجنوبي إلى الشمالي).
• عند النقطة D (على محيط الحلقة من الجهة اليمنى): اتجاه المجال يكون لليسار (عمودياً على نصف القطر وموازياً لمستوى الحلقة عند تلك النقطة).
• إذاً الترتيب الصحيح هو: A (للأعلى) , C (للأسفل) , D (لليسار) وهو الخيار D.
🏛️21 -
ارسم خطوط المجال المغناطيسي داخل وحول ملف لولبي (سولينويد) يمر به تيار، وحدد قطبية أقطابه.
طبّق قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه المجال المغناطيسي داخل وحول ملف لولبي يمر به تيار.
صف المغناطيس الكهربائي، والعوامل المؤثرة على قوته، ومزاياه مقارنة بالمغناطيس الدائم.
استكشف عمليًا العلاقة بين التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي والعوامل التي تؤثر على قوة المغناطيس الكهربائي.
مغناطيس كهربائي تم إغلاق الدائرة ومر تيار في الملف اللولبي، فإن أقطاب المغناطيس...
📌 اختر الإجابة الصحيحة:
A
الطرف 1 قطب شمالي، الطرف 2 قطب جنوبي، واتجاه المجال داخل الملف من 2 إلى 1
B
الطرف 1 قطب جنوبي، الطرف 2 قطب شمالي، واتجاه المجال داخل الملف من 1 إلى 2
C
الطرف 1 قطب شمالي، الطرف 2 قطب جنوبي، واتجاه المجال داخل الملف من 1 إلى 2
D
الطرف 1 قطب جنوبي، الطرف 2 قطب شمالي، واتجاه المجال داخل الملف من 2 إلى 1
✅ الإجابة الصحيحة: A
📖 الشرح التفصيلي:
• لتحديد قطبي المغناطيس الكهربائي نستخدم قاعدة اليد اليمنى للملف اللولبي.
• عندما يمر التيار في الملف كما هو موضح في الشكل، نلف أصابع اليد اليمنى باتجاه التيار في اللفات.
• الإبهام يشير إلى اتجاه القطب الشمالي للملف.
• في الشكل: التيار يخرج من القطب الموجب ويدخل إلى القطب السالب وبتطبيق قاعدة القبضة فيكون الطرف 1 قطب شمالي والطرف 2 قطب جنوبي شمالي والطرف (2) جنوبي.
• خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف تتجه من القطب الجنوبي إلى الشمالي (من 2 إلى 1) خارجياً من شمالي لجنوبي.
في الشكل أدناه مغناطيسين، أحدهما مغناطيس كهربائي والآخر مغناطيس متوازي مستطيلات.
يشترك كلا المغناطيسين ببعض الصفات ولكن هناك اختلاف في صفات أخرى.
أحد الإجابات التالية مخالفة لصفات كلا المغناطيسين
مغناطيس متوازي مستطيلات (دائم)
مغناطيس كهربائي
الاختيار
مغناطيس دائم
مغناطيس مؤقت
A
خطوط المجال تتجه من القطب الشمالي إلى الجنوبي خارج المغناطيس
خطوط المجال تتجه من القطب الجنوبي إلى الشمالي داخل الملف
B
يمكن زيادة المجال المغناطيسي بتسخين وطرق المغناطيس
يمكن زيادة المجال المغناطيسي بزيادة عدد لفات وطول الملف
C
قادر على مغنطة ساق من الحديد وضعت ملامسة للمغناطيس
قادر على مغنطة ساق من الحديد وضعت داخل الملف
D
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الإجابة الصحيحة: C
📖 الشرح التفصيلي:
• الخيار A: صحيح - المغناطيس المتوازي المستطيلات هو مغناطيس دائم، والمغناطيس الكهربائي هو مغناطيس مؤقت (يفقد مغناطيسيته عند قطع التيار).
• الخيار B: صحيح - خارج المغناطيس تتجه خطوط المجال من N إلى S، وداخل المغناطيس (أو الملف) تتجه من S إلى N.
• الخيار C: ❌ خاطئ ومخالف - تسخين أو طرق المغناطيس الدائم يُضعف المغناطيسية وليس يزيدها. أما المغناطيس الكهربائي فزيادة عدد اللفات أو شدة التيار تزيد المجال. العبارة "يمكن زيادة المجال المغناطيسي بتسخين وطرق" خاطئة لكلا النوعين.
• الخيار D: صحيح - المغناطيس الدائم يمكنه مغنطة حديد ملامس له (بالحث)، والمغناطيس الكهربائي يمكنه مغنطة حديد موضوع داخل ملفه.
• إذن الإجابة المخالفة للصفات هي C.
🔧 تذكر: المغناطيس الكهربائي يعتمد على التيار الكهربائي، ويمكن التحكم في قطبيته وقوته.
🏛️22 -
طبّق قاعدة اليد اليمنى لإيجاد اتجاه القوة المؤثرة على سلك يمر به تيار موضوع في مجال مغناطيسي خارجي
تيار كهربائي يمر في سلك موصل واتجاه التيار إلى أعلى (↑)، موضوع في منطقة مجال مغناطيسي يوازي الورقة ويتجه
من اليسار إلى اليمين (→).
، ما اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك؟
A
إلى أعلى الصفحة (↑)
B
إلى أسفل الصفحة (↓)
C
داخل الصفحة (⊗)
D
خارج الصفحة (⊙)
✅ الإجابة الصحيحة: C (داخل الصفحة ⊗)
📖 تطبيق قاعدة اليد اليمنى:
• الإبهام ← اتجاه التيار (أعلى ↑)
• الأصابع ← اتجاه المجال (يمين →)
• القوة خارجة من راحة الكف ← اتجاه القوة (داخل الصفحة ⊗)
📌 قانون لورنتز: \[\vec{F} = I \vec{L} \times \vec{B}\]
تيار كهربائي يمر في سلك موصل واتجاه التيارإلى أعلى (↑)، تأثر السلك بقوة مغناطيسية بشكل عمودي على الصفحة نحو خارج الصفحة (⊙).
باستخدام قاعدة اليد اليمنى، ما اتجاه المجال المغناطيسي ؟
A
من اليسار إلى اليمين (→)
B
من اليمين إلى اليسار (←)
C
داخل الصفحة (⊗)
D
خارج الصفحة (⊙)
✅ الإجابة الصحيحة: B (من اليمين إلى اليسار ←)
📖 تطبيق قاعدة اليد اليمنى:
• نعلم أن القوة خارجة من راحة الكف ← اتجاه القوة (خارج الصفحة ⊙)
• الأبهام ← اتجاه التيار (أعلى ↑)
• الأصابع الأربع اتجاه المجال ← الأصابع تشير إلى ← (من اليمين لليسار)
📌 إذن: المجال B يتجه من اليمين إلى اليسار (←)
🏛️23 -
طبّق المعادلة
\[F=ILBsin(θ)\] لحساب مقدار القوة المؤثرة على قطعة مستقيمة من سلك يمر به تيار موضوع في مجال مغناطيسي منتظم.
\[54 \star\]
سلك طوله 0.2 متر وضع داخل مجال منتظم شدته 0.5 تسلا كما في الشكل تم مرور تيار شدته 3 أمبير في السلك فإن السلك يتأثر بقوة مقدارها واتجاهها تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[FB= 0.3\;\; N\] الجنوب الشرقي
B
\[FB= 0.3\;\; N\] الشمال الغربي
C
\[FB= 0.45\;\; N\] الشمال الغربي
D
\[FB= 0.45\;\; N\] الجنوب الشرقي
⚡ قانون قوة الأمبير:
\[F_B = B \times I \times L \times \sin\theta\]
\[F_B = 0.5 \times 3 \times 0.2 \times \sin 90°\]
\[F_B = 0.5 \times 3 \times 0.2 \times 1\]
\[F_B = 0.3\;\; N\]
🧭 تحديد الاتجاه:
• باستخدام قاعدة اليد اليمنى
• اتجاه التيار ← والإبهام
• اتجاه المجال ← والأصابع
• اتجاه القوة ← خارج راحة الكف
🔍 إذاً اتجاه القوة = الجنوب الشرقي
✅ الإجابة الصحيحة: الخيار A
\[55 \star\star\]
وضع سلكين داخل مجال منتظم لهما نفس الطول ويمر بها نفس التيار واتجاه التيار محدد على الرسم فإن النسبة بين القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك \[C\] إلى القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك \[A\] تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[\frac {FB_{C}}{FB_{A}}=2\]
B
\[\frac {FB_{C}}{FB_{A}}=4\]
C
\[\frac {FB_{C}}{FB_{A}}=0.5\]
D
\[\frac {FB_{C}}{FB_{A}}=0.25\]
⚡ قانون القوة:
\[F = B \times I \times L \times \sin\theta\]
\[F_A = BIL \times \sin 90° = BIL\]
\[F_C = BIL \times \sin 30° = BIL \times 0.5\]
🔢 حساب النسبة:
\[\frac{F_C}{F_A} = \frac{0.5 \times BIL}{1 \times BIL} = 0.5\]
✅ الإجابة الصحيحة: الخيار C
🏛️24 -
طبّق قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه القوة المؤثرة على جسيم مشحون يتحرك في مجال مغناطيسي.
ينتقل الإلكترون في منطقة ذات مجال مغناطيسي منتظم. في اللحظة الموضحة بالشكل،
يتحرك الإلكترون بالتوازي مع اتجاه المجال. فإن اتجاه القوة المغناطيسية على الإلكترون
A
يتأثر بقوة اتجاهها نحو الشمال
B
لن يتأثر بقوة ويتابع طريقه
C
يتأثر بقوة اتجاهها نحو الجنوب
D
يتأثر بقوة اتجاهها عكس حركة الإلكترون
✅ الإجابة الصحيحة: B (لن يتأثر بقوة ويتابع طريقه)
📖 الشرح:
• القوة المغناطيسية على جسيم مشحون تعطى بالعلاقة: \[\vec{F} = q (\vec{v} \times \vec{B})\]
• مقدار القوة: \[F = |q| v B \sin\theta\] حيث \[\theta\] هي الزاوية بين السرعة والمجال.
• عندما يتحرك الجسيم بالتوازي مع المجال\[\theta = 0°\;\;\;\;\;\; 180° \]\[\sin\theta = 0\] \[F = 0\]
• الاستنتاج: الإلكترون لا يتأثر بقوة مغناطيسية ويستمر بحركته المنتظمة.
قذفت ثلاث جسيمات باتجاه الشمال في منطقة مجال منتظم عمودي على الصفحة للخارج
كما في الشكل أدناه: بروتون وإلكترون ونيوترون. واتخذت المسارات التالية.
من خلال الشكل وقواعد تحديد اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على جسيم مشحون
فإن نوع كل جسيم هو
A
(إلكترون (1) بروتون (2) نيوترون (3
B
(نيوترون (1) بروتون (2) إلكترون (3
C
(بروتون (1) نيوترون (2) إلكترون (3
D
(بروتون (1) إلكترون (2) نيوترون (3
✅ الإجابة الصحيحة: C (بروتون (1) - نيوترون (2) - إلكترون (3))
📖 الشرح:
• النيوترون (2): جسيم متعادل (q=0) ← لا يتأثر بقوة مغناطيسية ← مساره مستقيم.
• البروتون (1): شحنته موجبة (+e)، باستخدام قاعدة اليد اليمنى: v↑ (شمال)، B⊙ (خارج) ← القوة نحو اليمين (شرق).
• الإلكترون (3): شحنته سالبة (-e)، نفس قاعدة اليد اليمنى ولكن عكس الاتجاه ← القوة نحو اليسار (غرب).
• الاستنتاج: المسار 1 (يمين) = بروتون، المسار 2 (مستقيم) = نيوترون، المسار 3 (يسار) = إلكترون.
🏛️24 -
طبّق المعادلة
\[F=qvBsin(θ)\] لحساب مقدار القوة المؤثرة على جسيم مشحون يتحرك في مجال مغناطيسي.
ي مجال مغناطيسي.
div class="question-text">
دخل جسيم مشحون شحنته وسرعته
\[q=-0.005\;\;C\;\;\;\;\;\;\;v=6×10^{4}\;\;m/s\]
وبشكل سرعته عمودي على مجال منتظم شدته
\[0.2 T\] فإن القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة واتجاهها
A
\[F_B=60 \;\;N \;\; \longleftarrow\]
B
\[F_B=60 \;\;N \;\; \longrightarrow\]
C
\[F_B=30 \;\;N \;\; \longleftarrow\]
D
\[F_B=30 \;\;N \;\; \longrightarrow\]
✅ الإجابة الصحيحة: B [\F_B=60 \;\;N \;\; \longrightarrow\]
📖 الحل خطوة بخطوة:
1. قانون القوة المغناطيسية: \[F = |q| v B \sin\theta\]
2. السرعة عمودية على المجال ← \[\theta = 90°\]
3. \[F = (0.005) \times (6 \times 10^4) \times (0.2) \times 1\]
4. \[F = 0.005 \times 60000 \times 0.2 = 0.005 \times 12000 = 60 \;\;N\]
📌 اتجاه القوة:
• الشحنة سالبة\[q = -0.005 C\]
• باستخدام قاعدة اليد اليمنى للإلكترون (عكس قاعدة اليد اليمنى للبروتون)
• v → (يمين)، B ⊙ (خارج الصفحة) ← القوة تتجه ← (يسار) للشحنة الموجبة
• لكن الشحنة سالبة ← عكس الاتجاه ← القوة تتجه → (يمين)
النتيجة: \[F = 60\;N\] نحو اليمين (→)
\[59\star\]
يتحرك الإلكترون شرقا بسرعة \[v=5×10^4 m/s\] ويؤثر عليه مجال مغناطيسي عمودي على حركته بقوة مقدارها \[F=6×10^{-16} N\] شمالا. ما مقدار واتجاه المجال المغناطيسي المؤثر
اختر الإجابة الصحيحة
A
\[B = 0.075 \;\;T\] عمودي للداخل
B
\[B = 0.055 \;\;T\] عمودي للخارج
C
\[B = 0.055 \;\;T\] عمودي للداخل
D
\[B = 0.075 \;\;T\] عمودي للخارج
القانون:
\[F = q v B \sin\theta\]
الحساب:
\[6 \times 10^{-16} = (1.6 \times 10^{-19}) \times (5 \times 10^4) \times B\]
\[B = \dfrac{6 \times 10^{-16}}{8 \times 10^{-15}} = 0.075 \;\; T\]
الاتجاه:
• الإلكترون سالب → عكس قاعدة اليد اليمنى
• \[v\] شرقاً ، \[F\] شمالاً → \[B\] عمودي للخارج
✅ الإجابة: D
اسئلة مراجعة الفصل الثالث فيزياء الثاني عشر عام (خكومي ) حسب الهيكل ( 2025-2026) |
📖 طريقة الحل
📖 الشرح من النص:
"أي جزء من أجزاء دورة مياه النهر يشبه البطارية أو المولد في الدائرة الكهربائية؟ الشمس هي مصدر الطاقة المطلوب لرفع الماء إلى قمة الجبل."
التفصيل العلمي:
البطارية أو المولد هو مصدر الطاقة في الدائرة الكهربائية. يوفر فرق الجهد (الفلطية) الذي يدفع الإلكترونات للحركة. تماماً كما تمد الشمس الطاقة لرفع الماء إلى قمة الجبل، مما يخلق فرق الارتفاع (فرق الجهد) الذي يدفع الماء للتدفق.
ماذا يمثل هذا المبدأ في الدائرة الكهربائية؟
📖 الشرح من النص:
"يكون تغير ارتفاعه من قمة الجبل إلى سهله في اتجاه واحد."
التفصيل العلمي:
في الدوائر ذات التيار المستمر يتدفق التيار الكهربائي في اتجاه ثابت واحد: من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب (الاتجاه الاصطلاحي). تماماً كما يتدفق الماء من قمة الجبل (الارتفاع العالي) إلى السهل (الارتفاع المنخفض) في اتجاه واحد فقط. هذا هو عكس التيار المتردد الذي يعكس اتجاهه بشكل دوري.
أي من المعادلات التالية تمثل العلاقة بين هذه الكميات (تشبيهاً لقانون أوم)؟
📖 الشرح التفصيلي:
قانون أوم الكهربائي: \[ V = I \times R \] التشبيه الهيدروليكي (نموذج النهر الجبلي): \[ \Delta h = Q \times R_h \] حيث:
• \[ \Delta h =V \] فرق الارتفاع = لفرق الجهد
• \[ Q=I \] معدل التدفق الحجمي = للتيار
• \[ R_h =R\] المقاومة الهيدروليكية = للمقاومة الكهربائية
التحقق بالأرقام المعطاة: \[ 500 = 50 \times 10 \quad \Rightarrow \quad 500 = 500 \;\; \checkmark \] الاستنتاج الفيزيائي:
هذا التشبيه يساعد الطلاب على فهم أن زيادة المقاومة (مثل الصخور في النهر أو المقاومات في الدائرة) تقلل التدفق (التيار) إذا بقي فرق الجهد (الارتفاع) ثابتاً.
📖 الشرح من النص:
"إذا وصلت ثلاثة أجهزة أميتر في الدائرة، كما هو موضح في الشكل ستظهر جميعها نفس قيمة التيار."
التفصيل العلمي:
الأميتر يقيس التيار المار فيه. في دائرة التوالي، التيار ثابت في كل النقاط. لذلك، بغض النظر عن مكان توصيل الأميتر
( بعد المصباح الأول، بين أو بعد المصباح الثاني أو بعد المصباح الثالث )، ستكون القراءة متطابقة. هذا يؤكد أن التيار لا يتغير في دائرة التوالي .
أحد الإجابات التالية لا تعتبر من ميزات التوصيل على التوالي
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: في دائرة التوصيل على التوالي، المسار الذي تسلكه الإلكترونات يكون واحداً فقط. لذلك، إذا حدث انقطاع (كاحتراق مصباح) في أي جزء من الدائرة، فإن التيار يتوقف تماماً عن المرور، وبالتالي تتوقف جميع أجزاء الدائرة عن العمل. هذه إحدى أهم عيوب التوصيل على التوالي. أما الميزات الأخرى المذكورة فهي صحيحة: المقاومة المكافئة تكون أكبر من أي مقاومة \[R_{total} = R_1 + R_2 + ...\]، التيار متساوٍ في جميع المقاومات، والمقاومة الأكبر تأخذ جهداً أكبر \[V = I × R]\
أي العبارات التالية تصف بدقة المفهوم الفيزيائي للمقاومة المكافئة من منظور الديناميكا الكهربائية؟
📖 الشرح المتقدم: المقاومة المكافئة هي مفهوم يعتمد على نظرية ثيفينين ، حيث يمكن استبدال أي شبكة خطية من المقاومات بمقاومة واحدة ومصدر جهد واحد. رياضياً: \[ R_{eq} = \frac{V}{I} \] حيث \[V \] هو فرق الجهد المطبق على الشبكة و \[I\] هو التيار الكلي الداخل إليها. هذا المفهوم أساسي في تحليل الدوائر المعقدة.
هل يمكن أن تكون المقاومة المكافئة لدائرة توالي أقل من أصغر مقاومة فيها؟ ولماذا؟
📖 الشرح المتقدم: في دائرة التوالي، \[ R_{eq} = R_1 + R_2 + ... + R_n \] حيث جميع المقاومات \[ R_i > 0 \] للعناصر السلبية (المقاومات العادية). وبالتالي \[ R_{eq} \geq R_{max} \] في التوالي تكون دائماً أكبر من أو تساوي أكبر مقاومة. هذا عكس دائرة التوازي حيث تكون المقاومة المكافئة أصغر من أصغر مقاومة.
كيف تتوزع جهود المقاومات في دائرة التوالي؟
📖 الشرح: في دائرة التوالي، مجموع هبوط الجهد على جميع المقاومات يساوي جهد المصدر (قاعدة كيرشوف للجهد): \[Vₜ = V₁ + V₂ + V₃ + ...\]
في الدائرة أدناه قراءة الفولتميتر والأميتر موضحة بالشكل
أحترق فتيل المصباح \(K\) فتصبح قراءة الأميتر والفولتميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 4 V
قراءة الأميتر A = 0.0
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 0.0 V
قراءة الأميتر A = 0.0
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 0.0 V
قراءة الأميتر A = 0.0
قراءة الفولتميتر للمصباح VM = 4 V
قراءة الأميتر A = 0.5
📖 الشرح: عندما يحترق فتيل المصباح K، تنقطع الدائرة الكهربائية (دائرة مفتوحة). عندها:
- التيار في الدائرة يصبح صفراً \[A = 0.0\]
- المصباح \[M \] لا يمر به تيار، لذا قراءة الفولتميتر عليه \[V=0.0 V\]
- المصباح \[K\] (المحترق) يصبح مثل مقاومة لا نهائية، فيظهر عليه جهد المصدر الكامل \[V_B=8 V\]
ثلاث مقاومات متصلة على التوالي كما في الشكل أدناه تم حساب المقاومة المكافئة فكانت \[ 25 Ω\] فإن قيمة المقاوم الثاني تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: المقاومة المكافئة في دائرة التوالي: \( R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3 \)
\( 25 = 7 + R_2 + 7 \) ⇒ \( 25 = 14 + R_2 \) ⇒ \( R_2 = 25 - 14 = 11\;\Omega \)
ثلاث مقاومات متصلة على التوالي \[R_1=5\;\Omega\;\;\;\;\;\;\;\;\; R_2=10\;\Omega \;\;\;\;\;\;\;\;\; R_3=?\] وكانت قراءة الأميتر والفولتميتر \[I=0.6\; A \;\;\;\;\;\;\;\;\; V=18\; V\] فإن قيمة المقاوم الثالث تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: باستخدام قانون أوم: \[ R_{eq} = \frac{V}{I} = \frac{18}{0.6} = 30\;\Omega \]
في دائرة التوالي: \[ R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3 \) ⇒ \( 30 = 5 + 10 + R_3 ⇒ R_3 = 30 - 15 = 15\;\Omega \]
في الشكل أدناه دائرة تتكون من مقاومتين
\[R_2=40\;\Omega , R_1= 60\;\Omega \] متصلة بمصدر تيار مستمر فرق جهده
\[ 5.0 V \]
فإن قراءة الفولتميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: التيار في الدائرة: \[ I = \frac{V}{R_1 + R_2} = \frac{5}{60 + 40} = \frac{5}{100} = 0.05\;A \]
قراءة الفولتميتر الجهد على \[ R_1 \)): \[ \Delta V = I \times R_1 = 0.05 \times 60 = 3\;V \]
مقاومة كهربائية \[R=2\;\Omega\] متصلة ببطارية فرق جهدها \[V=12\;V\] ويمر بها تيار \[I=6\;A\] أراد الطالب أن يجعل التيار المار في المقاومة \[I=0.5\;A\] فقام بتوصيل مقاومة على التوالي كما في الشكل أدناه فإن مقدار المقاومة اللازم توصيلها على التوالي تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: في الحالة الأولى: \[ R_{eq1} = \frac{V}{I_1} = \frac{12}{6} = 2\;\Omega \] (وهي المقاومة الأصلية)
في الحالة الثانية: نريد \[ I_2 = 0.5\;A \)، إذن: \( R_{eq2} = \frac{V}{I_2} = \frac{12}{0.5} = 24\;\Omega \]
المقاومة المضافة: \[ R_{added} = R_{eq2} - R_{original} = 24 - 2 = 22\;\Omega \]
المقاومة الكلية: \[R_T = R_1 + R_2 = 10 + 20 = 30\Omega\]
قانون أوم: \[I = \frac{V}{R_T} = \frac{60}{30} = 2A\]
📌 الإجابة الصحيحة: C
أحسب فرق الجهد \[V_R\] على كل مقاومة.
\[R_T = 15 + 15 + 15 = 45\Omega\]
\[I = \frac{90}{45} = 2A\]
\[V_R = I \times R = 2 \times 15 = 30V\]
📌 الإجابة الصحيحة: C
ما هي الميزة الأساسية لاستخدام دائرة مقسم الجهد بدلاً من استخدام مصدر جهد منفصل لكل قيمة جهد مطلوبة؟
📖 الشرح:
الميزة الأساسية لمقسم الجهد:
1️⃣ يمكن الحصول على عدة قيم مختلفة للجهود من مصدر واحد فقط
2️⃣ تكلفة اقتصادية منخفضة (مقاومات فقط)
3️⃣ سهولة التصميم والتنفيذ
4️⃣ يستخدم في دوائر الإلكترونيات التناظرية بكثرة
\[R_1 = 80\Omega , R_2 = 40\Omega\] متصلة بمصدر تيار مستمر فرق جهده (6.0 V)
فإن قراءة الفولتميتر تعادل:
📖 طريقة الحل
المعطيات:
\(R_1 = 80\Omega\)، \(R_2 = 40\Omega\)، \(V_s = 6V\)
الخطوة 1: حساب المقاومة الكلية
\[R_T = R_1 + R_2 = 80 + 40 = 120\Omega\] الخطوة 2: حساب التيار المار في الدائرة \[I = \frac{V_s}{R_T} = \frac{6}{120} = 0.05A = 50mA\]
الخطوة 3: حساب فرق الجهد على المقاومة \[R_2\] (قراءة الفولتميتر)
\[V_2 = I \times R_2 = 0.05 \times 40 = 2V\]
📌 الإجابة الصحيحة: C (2 V)
طريقة التوصيل:
تُوصَل المقاومات على التوالي عن طريق ربطها واحدة تلو الأخرى في مسار واحد للتيار، بحيث يمر نفس التيار عبر جميع المقاومات.
المعادلات الأساسية:
- المقاومة الكلية:
Rtotal = R1 + R2 + ... + Rn - التيار:
I = I1 = I2 = ... = In(ثابت في الدائرة) - الجهد:
Vtotal = V1 + V2 + ... + Vn
الغاية من التوصيل على التوالي:
- زيادة المقاومة الكلية في الدائرة.
- تقسيم الجهد الكهربائي بين المكونات.
- التحكم في شدة التيار المار في الدائرة.
توصيل مقاومات على التوالي
التوصيل على التوالي هو الطريقة التي يتم فيها ربط المقاومات الكهربائيّة معاً عبر مسارٍ واحد يمتاز توصيل المقاومات على التوالي بما يلي: يمر في كل جهاز موصول على التوالي فرق جهد مختلف يختلف تبعاً للمقاومة حيث يتناسب تناسباً عكسياً مع قيمتها. يستخدم مفتاح تشغيل واحد للأجهزة المتصلة معاً على التوالي يستخدم للحصول على مقاومة كبيرة لم تكن توجد من قبل يستخدم في دوائر الحماية إذا حدث انقطاع في أحد أجزاء الدائرة فإن باقي الاجزاء لا تعمل يستخدم للتحكم في التيار زيادة التوصيل على التوالي يقلل من شدة التيار
📖 الشرح:
في التوصيل على التوازي:
• فرق الجهد متساوٍ على جميع المقاومات ✓
• التيار يوزع عكسياً مع المقاومة: \[ I \propto \frac{1}{R} \]
• المقاوم الأكبر يمر به تيار أصغر (وليس أكبر) ✗
• انقطاع فرع لا يؤثر على باقي الفروع ✓
• المقاومة المكافئة أصغر من أصغر مقاومة ✓
فكانت المقاومة المكافئة \[ R_T = 6\Omega \].
أحسب قيمة المقاومة \[ R_2 \].
📖 الشرح:
قانون المقاومات على التوازي:
\[ \frac{1}{R_T} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \]
بالتعويض: \( R_T = 6\Omega \)، \( R_1 = 60\Omega \)، \( R_3 = 10\Omega \)
\[ \frac{1}{6} = \frac{1}{60} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{10} \]
\[ \frac{1}{6} = \frac{1}{60} + \frac{1}{R_2} + \frac{6}{60} \]
\[ \frac{1}{6} = \frac{7}{60} + \frac{1}{R_2} \]
\[ \frac{1}{R_2} = \frac{1}{6} - \frac{7}{60} \]
\[ \frac{1}{R_2} = \frac{10}{60} - \frac{7}{60} = \frac{3}{60} = \frac{1}{20} \]
\[ R_2 = 20\;\Omega \]
فإن قراءة الأميتر (التيار الكلي) تعادل:
📖 الشرح:
المقاومة المكافئة للتوازي:
\[ \frac{1}{R_T} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \]
\[ \frac{1}{R_T} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \]
\[ R_T = 2\;\Omega \]
التيار الكلي (قراءة الأميتر):
\[ I = \frac{V}{R_T} = \frac{6}{2} = 3\;A \]
📖 الشرح:
من الشكل: \[ R_1 = 8\Omega \;\;\;\;\;\;\;\;\; R_2 = 4\Omega \] والمقاومتان على التوازي، وجهد المصدر \[ V = 3.2V \].
1️⃣ المقاومة المكافئة للتوازي:
\[ \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{8} + \frac{1}{4} = \frac{1}{8} + \frac{2}{8} = \frac{3}{8} \]
\[ R_{eq} = \frac{8}{3}\;\Omega \]
2️⃣ التيار الكلي:
\[ I_T = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{3.2}{8/3} = 3.2 \times \frac{3}{8} = \frac{9.6}{8} = 1.2\;A \]
3️⃣ التيار في \( R_1 \) (قانون توزيع التيار):
\[ I_1 = I_T \times \frac{R_2}{R_1 + R_2} = 1.2 \times \frac{4}{12} = 1.2 \times \frac{1}{3} = 0.4\;A \]
⚡ طريقة التوصيل:
تُوصَل المقاومات على التوازي عند ربط أطرافها جميعًا بنقطتي توصيل مشتركتين، مما يسمح بمرور تيارات مختلفة عبر كل مقاومة مع ثبات الجهد الكهربائي عبر جميع المقاومات.
📜 المعادلات الأساسية:
- المقاومة الكلية:
⅟⁄Rtotal = ⅟⁄R₁ + ⅟⁄R₂ + ... + ⅟⁄Rₙ - التيار الكلي: Itotal = I₁ + I₂ + ... + Iₙ
- الجهد الكهربائي: Vtotal = V₁ = V₂ = ... = Vₙ
🎯 الغاية من التوصيل على التوازي:
- تقليل المقاومة الكلية للدائرة (المقاومة الكلية أصغر من أصغر مقاومة فردية)
- ضمان استمرارية عمل الأجهزة حتى إذا تعطل أحدها (مثل التوصيلات المنزلية)
- توزيع التيار الكهربائي على المسارات المختلفة
نص قاعدة الحلقات لكيرشوف هو:
📖 الشرح المفصل: قاعدة الحلقات تنص على أن المجموع الجبري لجميع فروق الجهد حول أي مسار مغلق في دائرة كهربائية يساوي صفراً. اي مجموع الارتفاع في الجهد يساوي مجموع الانخفاض في الجهد هذه القاعدة هي تطبيق مباشر لمبدأ حفظ الطاقة في الدوائر الكهربائية، حيث أن الطاقة المكتسبة من المصادر تساوي الطاقة المفقودة في الأحمال.
قاعدة الحلقات لكيرشوف هي تطبيق مباشر لأي مبدأ فيزيائي؟
📖 الشرح المفصل: قاعدة الحلقاتتعبر عن مبدأ حفظ الطاقة في الدوائر الكهربائية. عندما تتحرك شحنة كهربائية في مسار مغلق، فإن مجموع الطاقة المكتسبة (من البطاريات والمصادر) يساوي مجموع الطاقة المفقودة (في المقاومات والمكونات الأخرى)، وبالتالي يكون المجموع الكلي للتغيرات في الجهد صفراً.
في الشكل أدناه شدة التيار المار في \[ R_1 , R_2 \] تعادل
شكل (3): دائرة كهربائية تحتوي على بطارية ومقاومتين R₁ و R₂
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح المفصل:
من الشكل، نلاحظ أن المقاومتين \[R_1\;\;\;\;\;\;\;\;R_2\] موصولتان على التوالي مع مصدر الجهد.
في حالة التوصيل على التوالي، يكون التيار المار في جميع المقاومات متساوياً.
باستخدام قاعدة الحلقات لكيرشهوف (KVL) وقانون أوم:
\[ V = I \times (R_1 + R_2) \]
\[ I = \frac{V}{R_1 + R_2} \]
بالتعويض بقيم الجهد والمقاومات الظاهرة في الشكل:
\[ I = \frac{12}{2 + 4} = \frac{12}{6} = 2 \text{ أمبير} \]
إذن: \(I_1 = I_2 = 2A\)
حسب قانون كيرشوف الأول فإن شدة التيار \[I_2=?\] واتجاهه يعادل
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح باستخدام قانون كيرشوف الأول (قانون الوصلة ):
مجموع التيارات الداخلة إلى الوصلة = مجموع التيارات الخارجة من الوصلة .
← التيارات الداخلة: \[i₁ = 4 A, i₂ = ? \]
← التيارات الخارجة:\[ i_3 +i_4 = 11A\]
إذا المعادلة:\[ i₁ + i₂ = i_3+i_4\]
\[4+ i₂ = 5+6\]
\[ i₂ = 11 - 4 =7 A\] (للداخل).
📖 الشرح: قاعدة كيرشوف الأولى (قاعدة العقدة أو الوصلة ) تنص على أن: مجموع التيارات الكهربائية الداخلة إلى عقدة يساوي مجموع التيارات الخارجة منها، وهذا يعتمد على مبدأ حفظ الشحنة الكهربائية. رياضياً:\[ Σ I_{in} = Σ I{out}.\]
مجموعة من المقاومات متصلة ببطارية كما في الشكل أدناه \[∆V=18 V\;\;\;\;\; V_1= 8\;V \;\;\;\;\;V_3=6\;V\;\;\;\;\;\ V_2= ? \;\;\;\;\;V_4= ?\] باستخدام قانون كيرشوف للحلقات أوجد \[V_2= ? \;\;\;\;\;V_4= ?\]
اختر الإجابة الصحيحة
من خلال الحلقة الخارجية:
قانون كيرشوف للجهد: مجموع الارتفاع في الجهد يساوي مجموع الانخفاض في الجهد
\[18 = 8 + V_2\]
\[V_2 = 18 - 8\]
\[V_2 = 10 \, V\]
من خلال الحلقة الأولى:
\[18 = 8 + 6 + V_4\]
\[V_4 = 18 - 8 - 6\]
\[V_4 = 4 \, V\]
الإجابة الصحيحة هي: A
ما هو المقصود بالقصر الكهربائي (الدائرة القصيرة)، وأي من الآثار التالية يعد من أخطر نتائجه المباشرة؟
📖 تعريف القصر الكهربائي: هو اتصال غير مقصود بين نقطتين في الدائرة لهما جهد مختلف عبر مسار مقاومته صغيرة جداً.
⚡ أخطر الآثار: هذا الاتصال يؤدي إلى مرور تيار شديد الارتفاع (قد يصل إلى آلاف الأمبيرات) مما يُسبب ارتفاعاً كبيراً في درجة حرارة الأسلاك، انصهار العازل، اشتعال الحرائق، وتلف الأجهزة.
أي من العبارات التالية تصف الفرق الجوهري بين المنصهر وقاطع الدائرة بشكل صحيح؟
📖 تعريف المنصهر (الفِيوز): جهاز حماية يحتوي على سلك معدني رفيع ينصهر (ينقطع) عندما يمر تيار أكبر من قيمته المقررة، مما يقطع الدائرة. لا يمكن استخدامه إلا مرة واحدة ثم يُستبدل.
📖 تعريف قاطع الدائرة: جهاز ميكانيكي يعمل على فصل الدائرة تلقائياً عند حدوث تيار زائد أو قصر، ويمكن إعادة تشغيله (يدوياً) بعد إزالة العطل دون استبداله.
ما هو مبدأ عمل قاطع الأعطال الأرضي ؟
📖 تعريف قاطع الأعطال الأرضي : جهاز حماية حساس جداً (يفصل عند فرق تيار يتراوح بين 5-30 ميلي أمبير) يقوم بمراقبة ، التيار الداخل = التيار الخارج. عند حدوث تسرب للتيار نحو الأرض (مثل لمس إنسان لسلك حي)، يختل التوازن، فيفصل الجهاز التيار خلال 25-40 ميلي ثانية، مما يقي من الصدمات الكهربائية القاتلة.
مجموعة من المقاومات تم وصلها ببطارية كما في الشكل أدناه
تم وصل سلك بين أطراف المقاومات
أحد الأشكال التالية تعتبر
دائرة قصر
ويمر تيار عالي الشدة جدا
ويحدث شرار كهربائي
🔘 أختر الإجابة الصحيحة:
📖 الشرح المفصل:
ما هي دائرة القصر (الدائرة القصيرة)؟
هي اتصال مباشر (مقاومته صفر تقريباً) بين طرفي المصدر الكهربائي (القطب الموجب والسالب للبطارية) أو بين نقطتين مختلفتي الجهد في الدائرة، بدون وجود مقاومة كافية تحد من التيار.
💡 خلاصة: دائرة القصر تحدث عندما يُسلك مسار مقاومته صفر موازٍ للمقاومات، مما يجعل التيار يمر بالكامل في هذا المسار، ويكون التيار عالياً جداً لدرجة الخطورة.
أربع مقاومات
\[ R_1 = 6\;\Omega \quad R_2 = 3\;\Omega \quad R_3 = 6\;\Omega \quad R_4 = 4\;\Omega \]متصلة ببعضها
كما في الشكل أدناه
احسب قيمة المقاومة المكافئة
🔘 اختر الإجابة الصحيحة:
📖 طريقة الحل خطوة بخطوة:
🔍 تحليل التوصيلات في الدائرة (من الشكل):
• المقاومتان \[ R_2 = 3\Omega \;\;\;\;\;\;\; R_3 = 6\Omega \] موصولتان على التوازي (في نفس المسار).
\[ R_{23}= (\frac{1}{R_{2}}+ \frac{1}{R_{3}})^{-1} + \frac{1}{R_3} = (\frac{1}{3}+ \frac{1}{6})^{-1} =2 \Omega\]
\[ \frac{1}{R_{123}} = \frac{2}{18} + \frac{3}{18} = \frac{5}{18} \]
\[ R_{123} = \frac{18}{5} = 3.6\;\Omega \]
📐 الخطوة 2: حساب المقاومة المكافئة الكلية
\[ R_{eq} = R_{1} + R_{23}+R_4 = 6 + 2+4 = 12\;\Omega \]
في الشكل أدناه ثلاث مقاومات \[ R_1 = 6\;\Omega \quad,\quad R_2 = 18\;\Omega \quad,\quad R_3 = 3\;\Omega \] فإن قيمة المقاومة المكافئة تعادل
🔘 اختر الإجابة الصحيحة:
📖 طريقة الحل خطوة بخطوة:
🔍 تحليل التوصيلات في الدائرة (من الشكل):
من الشكل نرى أن المقاومات موصولة كالتالي:
• المقاومتان \[ R_1 = 6\Omega \;\;\;\;\;\;\;\; R_3 = 3\Omega \] موصولتان على التوازي • ثم هذه المجموعة \[ R_{13 }\;\;\;\;و\;\;\;\; R_{2 }\] موصولة على التوالي \[ R_{13} =\[ \frac {1}{ R_1} +\frac {1}{ R_3} = \frac {1}{ 6} +\frac {1}{ 3} =2\;\Omega \]
📐 الخطوة 2: حساب المقاومة المكافئة لـ
\[R_{eq} = R_{13} + {R_{2} = 2+ 18=20 \Omega \]
أربع مقومات متساوية مقاومة كل منها
\[R_1=R_2=R_3=R_4=4\;Ω\] تم توصيلها ببطارية فرق جهدها
\[V=6\;V\]
كما في الشكل أدناه فإن قراءة الأميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: المقاومات \[ R₁ , R₂ , R_3 \] على التوالي وهي متضلة على التوازي مع \[R_4\] \[V_{123}=V_4=V_{tot}=6\;v\] الأميتر يقيس التيار المار في المقاوم الرابع فقط \[I_4=\frac {V_4}{R_4}=\frac {6}{4}=1.5 A \]
في الشكل أدناه دائرة تتكون من ثلاث مقاومات \[R_1 = R_2 = R_3 = 4\;\Omega\] تم توصيلها ببطارية \[V = 6\;V\] فإن قراءة الأميتر تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: المقاومة المكافئة: \[R_{12}=(\frac {1}{R_1}+\frac {1}{R_2})^-1)(\frac {1}{4}+\frac {1}{4})^-1)=2\Omega\] \[ R_{eq}=R_{12}+R_3=2+4=6\Omega\] \[I=\frac {V_{Ttot}}{R_{eq}}=\frac {6}{6}=1A\]
بالاعتماد على الشكل أدناه، أحد الإجابات التالية تعبر عن فرق الجهد بين طرفي كل مقاوم
اختر الإجابة الصحيحة
المعطيات من الشكل:
\[V_{tot}=V_{12}=V_3=9V\]
\[V_3=9 V\].
حساب جهد المقاوم الأول والثاني
\[R_{12}=({R_1}+{R_2}=500+1000=1500 \Omega\]
\[ I_{12}=\frac {V_{12}}{R{12}}=\frac {9}{1500}=0.006 V \]
\[V_{1} = R_1 .I_1= 500 \times 0.006= 3 V\]
\[V_{1} = R_2 .I_2= 1000 \times 0.006= 6 V\]
✅ إذن الإجابة الصحيحة هي: C
\[V_1 = 3V\;\;\;\;\;V_2 = 6V\;\;\;\;\;\;V_3 = 9V\]
ثلاث مقاومات متصلة كما في الشكل أدناه
\[ R_1=50\ \Omega,\quad R_2=100\ \Omega,\quad R_3=300\ \Omega \]
تم وصلها ببطارية فرق جهدها \[V=9\ V\]
احسب القدرة المبددة في المقاوم الثالث \[R_3\]
📖 خطوات الحل:
من خلال الشكل \[V_{tot}=V_{12}=V_3= 9V\] \[P_3=\frac {v^2}{R_3} =\frac {9^2}{300}=
لماذا يُصمم الفولتميتر ليكون ذا مقاومة داخلية كبيرة جداً؟
📖 الشرح: عند توصيل الفولتميتر على التوازي، مقاومته الكبيرة تجعل التيار المار فيه صغيراً جداً حسب قانون أوم \[I = V/R]. وبالتالي لا يُحدث تغييراً يُذكر في تيار الدائرة الأصلية ولا يؤثر على فرق الجهد المراد قياسه، فنحصل على قراءة دقيقة.
لماذا يجب أن تكون مقاومة الأميتر الداخلية صغيرة جداً (تقترب من الصفر)؟
📖 الشرح: عندما يوصل الأميتر على التوالي، فإن أي مقاومة إضافية (مقاومته الداخلية) ستُضاف إلى مقاومة الدائرة الكلية، مما يقلل التيار \[I = V/R\]. لذلك يجب أن تكون مقاومته صغيرة جداً حتى لا يؤثر على التيار الأصلي الذي نريد قياسه.
أحد الدوائر التالية عند غلق المفتاح \[S\] يمر تيار اصطلاحياً من القطب الموجب إلى السالب ويكون اتجاه التيار داخل المقاوم من \[E \Rightarrow K\]
أختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: التيار الاصطلاحي يخرج من القطب الموجب للبطارية ويتجه إلى القطب السالب خارج البطارية. ويجب أن يكون الأميتر على التوالي والفولتميتر على التوازي يسير التيار من الطرف السالب إلى الطرف الموجب بالنسبة للمقاومة (أي من (K إلى E حسب الشكل).
بالتحليل: في الدائرة D، عند غلق المفتاح .
🔍 ملاحظة: التيار الاصطلاحي (التقليدي) يفترض أن الشحنات الموجبة هي التي تتحرك، وهو عكس اتجاه حركة الإلكترونات الحقيقية.
مقاومتين ومصباح تم توصيلهم على التوالي والتوازي
أراد طالب أن يقيس شدة التيار وفرق الجهد بين طرفي المصباح
أحد الرسوم التخطيطية تعبر بشكل صحيح عن الطريقة الصحيحة لطريقة التوصيل
أختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح: لقياس شدة التيار \[I\] في المصباح، يُوصل الأميتر على التوالي مع المصباح بنفس المسار
لقياس فرق الجهد \[V\] بين طرفي المصباح، يُوصل الفولتميتر على التوازي مع المصباح.
في الرسم \[B \]نرى أن الأميتر متصل على التوالي مع المصباح (التيار المار في المصباح يمر عبر الأميتر)، والفولتميتر متصل على التوازي مع المصباح (طرفيه على طرفي المصباح). هذه هي الطريقة الصحيحة للقياس.
📌 تذكر:
• الأميتر: مقاومة داخلية صغيرة، يُوصل توالي.
• الفولتميتر: مقاومة داخلية كبيرة، يُوصل توازي.
لماذا تشير إبرة البوصلة إلى اتجاه الشمال والجنوب؟
📖 الشرح: النص يوضح أن سبب اتجاه إبرة البوصلة هو أن الكرة الأرضية نفسها تعمل كمغناطيس عملاق، مما يؤثر على الإبرة الممغنطة.
ماذا يُسمَّى القطب الشمالي الجغرافي فعلياً من الناحية المغناطيسية؟
📖 الشرح: النص يوضح: "ما نسميه القطب الشمالي هو فعلياً قريب من القطب الجنوبي المغناطيسي للكرة الأرضية."
5. كيف ترتبط النطاقات المغناطيسية بالخصائص المغناطيسية للمواد ذات المغناطيسية الحديدية؟
📖 الشرح: في المادة الحديدية المغناطيسية غير الممغنطة، تتوزع النطاقات باتجاهات عشوائية فيلغ بعضها بعضاً. عند تطبيق مجال مغناطيسي خارجي، تزداد النطاقات التي تكون اتجاهها باتجاه المجال على حساب النطاقات الأخرى، وعندما يصبح معظم النطاقات في اتجاه واحد تصل المادة إلى حالة التشبع المغناطيسي وتظهر خواصاً مغناطيسية قوية.
📖 الشرح: المواد ذات المغناطيسية الحديدية (مثل الحديد والكوبلت والنيكل) هي التي يمكن ممغنطتها بسهولة لصنع مغناطيس مؤقت عند دلكها بمغناطيس، حيث تصطف النطاقات المغناطيسية داخلها في اتجاه واحد. أما النحاس والألمنيوم والذهب فهما مواد غير مغناطيسية (بارامغناطيسية أو ديا مغناطيسية) ولا تكتسب مغنطة دائمة.
📖 الشرح: خطوط المجال المغناطيسي لا تتقاطع أبداً في أي نقطة (بما في ذلك الأقطاب). لأن تقاطع الخطوط يعني وجود اتجاهين للمجال عند نفس النقطة وهذا مستحيل فيزيائياً. الخيارات الأخرى صحيحة: A - كثافة الخطوط أكبر عند الأقطاب، C - اتجاه المجال هو مماس الخط، D - داخل المغناطيس تتجه الخطوط من الجنوب إلى الشمال (خارجة من الشمال وداخلة إلى الجنوب خارج المغناطيس).
📖 الشرح: عند مرور تيار في سلك مستقيم، يتولد مجال مغناطيسي دائري حول السلك (قاعدة اليد اليمنى: الإبهام اتجاه التيار، الأصابع تشير إلى اتجاه المجال). وباستخدام قاعدة اليد اليمنى مع اتجاه التيار في الشكل (من البطارية إلى السلك)، نجد أن المجال المغناطيسي فوق السلك يتجه نحو الجنوب في الموقع الذي وضعت فيه البوصلة، فتنجذب الإبرة (التي تشير شمالاً أصلاً) نحو الجنوب.
سلك طويل وضع بشكل يخترق الورقة كما في الشكل
تم وصل السلك ببطارية ومفتاح تم إغلاق المفتاح
ومر تيار مستمر قام أحد الطلاب برش برادة الحديد
على الورقة فإن أحد الأشكال التالية تعبر عن خطوط
المجال المغناطيسي واتجاه المجال عند النقاط المحددة على الورقة
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح التفصيلي:
• عند مرور تيار كهربائي في سلك طويل مستقيم، تتخذ خطوط المجال المغناطيسي شكل دوائر متحدة المركز حول السلك.
• اتجاه خطوط المجال يحدد بواسطة قاعدة اليد اليمنى: الإبهام في اتجاه التيار، والأصابع الملفوفة تشير إلى اتجاه المجال.
• في الشكل الموضح، السلك يخترق الورقة (التيار للخارج من الورقة ⊙ أو للداخل ⊗ حسب الاتجاه).
• برادة الحديد ترتّب نفسها على طول خطوط المجال، لتظهر كدوائر حول السلك.
• الشكل C هو الوحيد الذي يظهر خطوط المجال بشكل دوائر متحدة المركز مع الاتجاه الصحيح حسب النقاط المحددة.
ملف دائري تم وصل الملف ببطارية كما في الشكل أدناه
فإن اتجاه المجال عند النقاط \(A, C, D\) بالنسبة لسطح الورقة الذي يمر بها الملف
اختر الإجابة الصحيحة
📖 الشرح التفصيلي:
• نستخدم قاعدة اليد اليمنى للحلقة الدائرية: تلف أصابع اليد اليمنى باتجاه التيار في الحلقة، فيشير الإبهام إلى اتجاه المجال داخل الحلقة.
• من الشكل: التيار يسري في الملف في اتجاه معين (باتجاه عقارب الساعة أو عكسه حسب توصيل البطارية).
• عند النقطة A (مركز الحلقة): المجال عمودي على مستوى الحلقة. باستخدام القاعدة، إذا كان التيار في الحلقة كما هو موضح، فإن المجال عند A يكون للأعلى.
• عند النقطة C (خارج الحلقة من الجهة المقابلة): المجال يكون معاكساً لاتجاه المجال في المركز، أي للأسفل (خطوط المجال مقفلة من الخارج تعود من القطب الجنوبي إلى الشمالي).
• عند النقطة D (على محيط الحلقة من الجهة اليمنى): اتجاه المجال يكون لليسار (عمودياً على نصف القطر وموازياً لمستوى الحلقة عند تلك النقطة).
• إذاً الترتيب الصحيح هو: A (للأعلى) , C (للأسفل) , D (لليسار) وهو الخيار D.
مغناطيس كهربائي تم إغلاق الدائرة ومر تيار في الملف اللولبي، فإن أقطاب المغناطيس...
📌 اختر الإجابة الصحيحة:
📖 الشرح التفصيلي:
• لتحديد قطبي المغناطيس الكهربائي نستخدم قاعدة اليد اليمنى للملف اللولبي.
• عندما يمر التيار في الملف كما هو موضح في الشكل، نلف أصابع اليد اليمنى باتجاه التيار في اللفات.
• الإبهام يشير إلى اتجاه القطب الشمالي للملف.
• في الشكل: التيار يخرج من القطب الموجب ويدخل إلى القطب السالب وبتطبيق قاعدة القبضة فيكون الطرف 1 قطب شمالي والطرف 2 قطب جنوبي شمالي والطرف (2) جنوبي.
• خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف تتجه من القطب الجنوبي إلى الشمالي (من 2 إلى 1) خارجياً من شمالي لجنوبي.
في الشكل أدناه مغناطيسين، أحدهما مغناطيس كهربائي والآخر مغناطيس متوازي مستطيلات.
يشترك كلا المغناطيسين ببعض الصفات ولكن هناك اختلاف في صفات أخرى.
أحد الإجابات التالية مخالفة لصفات كلا المغناطيسين
مغناطيس متوازي مستطيلات (دائم) |
مغناطيس كهربائي |
الاختيار |
مغناطيس دائم |
مغناطيس مؤقت |
A |
خطوط المجال تتجه من القطب الشمالي إلى الجنوبي خارج المغناطيس |
خطوط المجال تتجه من القطب الجنوبي إلى الشمالي داخل الملف |
B |
يمكن زيادة المجال المغناطيسي بتسخين وطرق المغناطيس |
يمكن زيادة المجال المغناطيسي بزيادة عدد لفات وطول الملف |
C |
قادر على مغنطة ساق من الحديد وضعت ملامسة للمغناطيس |
قادر على مغنطة ساق من الحديد وضعت داخل الملف |
D |
📖 الشرح التفصيلي:
• الخيار A: صحيح - المغناطيس المتوازي المستطيلات هو مغناطيس دائم، والمغناطيس الكهربائي هو مغناطيس مؤقت (يفقد مغناطيسيته عند قطع التيار).
• الخيار B: صحيح - خارج المغناطيس تتجه خطوط المجال من N إلى S، وداخل المغناطيس (أو الملف) تتجه من S إلى N.
• الخيار C: ❌ خاطئ ومخالف - تسخين أو طرق المغناطيس الدائم يُضعف المغناطيسية وليس يزيدها. أما المغناطيس الكهربائي فزيادة عدد اللفات أو شدة التيار تزيد المجال. العبارة "يمكن زيادة المجال المغناطيسي بتسخين وطرق" خاطئة لكلا النوعين.
• الخيار D: صحيح - المغناطيس الدائم يمكنه مغنطة حديد ملامس له (بالحث)، والمغناطيس الكهربائي يمكنه مغنطة حديد موضوع داخل ملفه.
• إذن الإجابة المخالفة للصفات هي C.
🔧 تذكر: المغناطيس الكهربائي يعتمد على التيار الكهربائي، ويمكن التحكم في قطبيته وقوته.
تيار كهربائي يمر في سلك موصل واتجاه التيار إلى أعلى (↑)، موضوع في منطقة مجال مغناطيسي يوازي الورقة ويتجه من اليسار إلى اليمين (→). ، ما اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك؟
📖 تطبيق قاعدة اليد اليمنى:
• الإبهام ← اتجاه التيار (أعلى ↑)
• الأصابع ← اتجاه المجال (يمين →)
• القوة خارجة من راحة الكف ← اتجاه القوة (داخل الصفحة ⊗)
📌 قانون لورنتز: \[\vec{F} = I \vec{L} \times \vec{B}\]
تيار كهربائي يمر في سلك موصل واتجاه التيارإلى أعلى (↑)، تأثر السلك بقوة مغناطيسية بشكل عمودي على الصفحة نحو خارج الصفحة (⊙). باستخدام قاعدة اليد اليمنى، ما اتجاه المجال المغناطيسي ؟
📖 تطبيق قاعدة اليد اليمنى:
• نعلم أن القوة خارجة من راحة الكف ← اتجاه القوة (خارج الصفحة ⊙)
• الأبهام ← اتجاه التيار (أعلى ↑)
• الأصابع الأربع اتجاه المجال ← الأصابع تشير إلى ← (من اليمين لليسار)
📌 إذن: المجال B يتجه من اليمين إلى اليسار (←)
سلك طوله 0.2 متر وضع داخل مجال منتظم شدته 0.5 تسلا كما في الشكل تم مرور تيار شدته 3 أمبير في السلك فإن السلك يتأثر بقوة مقدارها واتجاهها تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
⚡ قانون قوة الأمبير:
\[F_B = B \times I \times L \times \sin\theta\]
\[F_B = 0.5 \times 3 \times 0.2 \times \sin 90°\]
\[F_B = 0.5 \times 3 \times 0.2 \times 1\]
\[F_B = 0.3\;\; N\]
🧭 تحديد الاتجاه:
• باستخدام قاعدة اليد اليمنى
• اتجاه التيار ← والإبهام
• اتجاه المجال ← والأصابع
• اتجاه القوة ← خارج راحة الكف
🔍 إذاً اتجاه القوة = الجنوب الشرقي
✅ الإجابة الصحيحة: الخيار A
وضع سلكين داخل مجال منتظم لهما نفس الطول ويمر بها نفس التيار واتجاه التيار محدد على الرسم فإن النسبة بين القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك \[C\] إلى القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك \[A\] تعادل
اختر الإجابة الصحيحة
⚡ قانون القوة:
\[F = B \times I \times L \times \sin\theta\]
\[F_A = BIL \times \sin 90° = BIL\]
\[F_C = BIL \times \sin 30° = BIL \times 0.5\]
🔢 حساب النسبة:
\[\frac{F_C}{F_A} = \frac{0.5 \times BIL}{1 \times BIL} = 0.5\]
✅ الإجابة الصحيحة: الخيار C
📖 الشرح:
• القوة المغناطيسية على جسيم مشحون تعطى بالعلاقة: \[\vec{F} = q (\vec{v} \times \vec{B})\]
• مقدار القوة: \[F = |q| v B \sin\theta\] حيث \[\theta\] هي الزاوية بين السرعة والمجال.
• عندما يتحرك الجسيم بالتوازي مع المجال\[\theta = 0°\;\;\;\;\;\; 180° \]\[\sin\theta = 0\] \[F = 0\]
• الاستنتاج: الإلكترون لا يتأثر بقوة مغناطيسية ويستمر بحركته المنتظمة.
📖 الشرح:
• النيوترون (2): جسيم متعادل (q=0) ← لا يتأثر بقوة مغناطيسية ← مساره مستقيم.
• البروتون (1): شحنته موجبة (+e)، باستخدام قاعدة اليد اليمنى: v↑ (شمال)، B⊙ (خارج) ← القوة نحو اليمين (شرق).
• الإلكترون (3): شحنته سالبة (-e)، نفس قاعدة اليد اليمنى ولكن عكس الاتجاه ← القوة نحو اليسار (غرب).
• الاستنتاج: المسار 1 (يمين) = بروتون، المسار 2 (مستقيم) = نيوترون، المسار 3 (يسار) = إلكترون.
📖 الحل خطوة بخطوة:
1. قانون القوة المغناطيسية: \[F = |q| v B \sin\theta\]
2. السرعة عمودية على المجال ← \[\theta = 90°\]
3. \[F = (0.005) \times (6 \times 10^4) \times (0.2) \times 1\]
4. \[F = 0.005 \times 60000 \times 0.2 = 0.005 \times 12000 = 60 \;\;N\]
📌 اتجاه القوة:
• الشحنة سالبة\[q = -0.005 C\]
• باستخدام قاعدة اليد اليمنى للإلكترون (عكس قاعدة اليد اليمنى للبروتون)
• v → (يمين)، B ⊙ (خارج الصفحة) ← القوة تتجه ← (يسار) للشحنة الموجبة
• لكن الشحنة سالبة ← عكس الاتجاه ← القوة تتجه → (يمين)
النتيجة: \[F = 60\;N\] نحو اليمين (→)
يتحرك الإلكترون شرقا بسرعة \[v=5×10^4 m/s\] ويؤثر عليه مجال مغناطيسي عمودي على حركته بقوة مقدارها \[F=6×10^{-16} N\] شمالا. ما مقدار واتجاه المجال المغناطيسي المؤثر
اختر الإجابة الصحيحة
القانون:
\[F = q v B \sin\theta\]
الحساب:
\[6 \times 10^{-16} = (1.6 \times 10^{-19}) \times (5 \times 10^4) \times B\]
\[B = \dfrac{6 \times 10^{-16}}{8 \times 10^{-15}} = 0.075 \;\; T\]
الاتجاه:
• الإلكترون سالب → عكس قاعدة اليد اليمنى
• \[v\] شرقاً ، \[F\] شمالاً → \[B\] عمودي للخارج
✅ الإجابة: D
No comments:
Post a Comment