الظواهر الكهربائية. الاجابة عن أهم الأسئلة
الظواهر الكهربائية. الاجابة عن أهم الأسئلة
الظواهر الكهربائية هي مجموعة من الظواهر الفيزيائية الناتجة عن وجود أو حركة الشحنات الكهربائية. تشمل هذه الظواهر التفاعلات بين الجسيمات المشحونة، مثل الإلكترونات والبروتونات، وتأثيرها على الأجسام المختلفة. تعد الظواهر الكهربائية جزءًا أساسيًا من حياتنا اليومية وتطبيقات التكنولوجيا الحديثة.
تحدث الظواهر الكهربائية نتيجة لتأثير القوى الكهربائية التي تنشأ عن الشحنات المختلفة.
I ـ تذكير:
1 ـ شدة التيار والتوتر :
ـ عرف التيار الكهربائي ؟
هو عبارة عن تدفق للشحنات الموجبة ويكون عكس حركة الالكترونات في النواقل أو الأجهزة الكهربائية
ـ ما هي العلاقة التي تربط بين كمية الكهرباء q وشدة التيار الكهربائي i
؟
Q = I.t
أو q = i.t
ـ كيف يمكن قياس شدة التيار الكهربائي ؟
يمكن قياس شدة التيار الكهربائي باستخدام جهاز الأمبيرمتر ، وتقاس شدة التيار الكهربائي بالأمبير(A)
ـ عرف العقدة الكهربائية ؟
هي نقطة التقاء أو تفرع عدة نواقل
ـ ما هي عبارة قانون الشدات ؟
يكون مجموع التيارات الداخلة للعقدة يساوي مجموع التيارات الخارجة منها
ـ عرف التوتر الكهربائي ؟
هو فرق الكمون الكهربائي بين نقطتين مشحونتين بشحنتين مختلفتين، ونرمز له بالرمز U ويقاس بجهاز الفولطمتر ووحدته هي الفولط (V)
ـ ما هي عبارة قانون جمع التوترات ؟
يكون المجموع الجبري للتوترات في الدارة معدوم.
حسب قانون جمع التوترات: U - U1 - U2 = 0
ومنه : U = U1 + U2
2 ـ ثنائيات القطب النشيطة (المولد) :
ـ عرف ثنائي القطب النشيط ؟
هو عنصر كهربائي يولد التيار الكهربائي تلقائيا (ذاتيا) مثل المولد
ـ ما هي العبارة المميزة له ؟
تنقسم المولدات الى قسمين
مولد له مقاومة داخلية: نرمز له بالرمز
حيث / r : المقاومة الداخلية للمولد وتقاس بالأوم
(Ω)
E : القوة المحركة الكهربائية للمولد وتقاس بالفولط
(V)
مولد ليس له مقاومة داخلية: نرمز له بالرمز
العبارة المميزة للمولد:
يمكن التعبير عن مولد له مقاومة داخلية بالرمز التالي :
حسب قانون التوترات : U = U1 - U2
U1 = E
U2 = r.I
ومنه نجد :
U = E – r.I
3 ـ ثنائيات القطب الخاملة (الناقل الأومي):
ـ عرف ثنائي القطب الخامل ؟
ثنائيات القطب الخاملة هي عناصر كهربائية تستهلك تيار كهربائي (غير قادرة على توليد تيار كهربائي) ومنها النواقل الأومية
ـ ما هي العبارة المميزة له ؟
نرمز للناقل الأومي بالرمز:
وحسب قانون أوم نجد أن : U = R.I
ـ ما هي عبارة المقاومة في حالة ناقل اسطواني ؟
لدينا:
حيث :
R : المقاومة وتقاس بالأوم (Ω)
ρ : المقاومية أو المقاومة النوعية وتقاس بـ (Ω.m)
L : طول السلك ويقاس بالمتر(m)
S : مساحة المقطع العمودي للسلك وتقاس بـ (m2)
II ـ تطور التوتر الكهربائي بين طرفي مكثفة :
1 ـ تعريف المكثفة:
ـ عرف المكثفة ؟
هي عنصر كهربائي (ثنائي قطب) قادر على تخزين الشحنات الكهربائية ومن أهم المكثفات، المكثفة المستوية حيث تتكون من صفيحتين معدنيتين متوازيتين نسميهما لبوسي المكثفة يفصل بينهما عازل يمكن أن يكون الهواء
ـ كيف نرمز للمكثفة ؟

من أهم أنواع المكثفات نجد:
ـ المكثفات المستقطبة ـ المكثفات الغير المستقطبة
2 ـ التوتر الكهربائي بين طرفي المكثفة :
نحقق التركيب التجريبي التالي:
نثبت شدة التيار عند I = 15 μA وبواسطة مولد مثالي نأخذ قيم التوتر عند أزمنة مختلف فنحصل على النتائج التالية:
ـ علما أنه من أجل قيمة ثابتة لـ I لدينا q = I.t
أكمل الجدول التالي :
2,20 |
1,77 |
1,25 |
0,67 |
0 |
t(s) |
6,73 |
5,44 |
3,79 |
2,04 |
0 |
u(V) |
|
|
|
|
|
q(C) |
/ |
4,32 |
3,78 |
3,23 |
2,76 |
t(s) |
/ |
13,10 |
11,50 |
9,82 |
8,41 |
u(V) |
|
|
|
|
|
q(C) |
ـ أرسم المنحنى (u = f(t ، ماذا تستنتج ؟
رسم المنحنى ( u = f(t :
نستنتج أنه خلال عملية شحن المكثفة يتزايد التوتر بين طرفيها حتى يصل الى قيمة أعظمية تساوي التوتر بين طرفي المولد
ـ أرسم المنحنى (q = f(u ، ماذا تستنتج ؟
اتمام الجدول :
6,73 |
5,44 |
3,79 |
2,04 |
0 |
u(V) |
33.0 |
26.55 |
18.75 |
10.05 |
0 |
q(μC) |
|
13,10 |
11,50 |
9,82 |
8,41 |
u(V) |
|
64.8 |
56.7 |
48.45 |
41.4 |
q(μC) |
نستنتج أنه كلما زادت قيمة التوتر بين طرفي المكثفة، زادت قيمة الشحنة المخزنة فيها.
ـ ماهي العلاقة بين q و u ؟
بالاعتماد على بيان الدالة q = f(u) نجد : q = a.u
حيث a يمثل ميل الخط البياني (معامل توجيه المنحنى q = f(u))
ـ ما قيمة معامل توجيه المنحنى q = f(u) ؟
لدينا:
ومنه:
ـ على المكثفة يمكن قراءة capacite C = 5 .10-6 farad ماذا تستنتج ؟
نستنتج أن معامل التوجيه a يمثل سعة المكثفة C أي أن a = C
ومنه : q = C.u
3 ـ سعة المكثفة المستوية :
ـ ما هي عبارة سعة المكثفة المستوية ؟
لدينا:
حيث:
S : مساحة سطح كل لبوس
d : المسافة بين اللبوسين
ɛ :
ـ ما هي عبارة ثابت العزل الكهربائي؟
ɛ = ɛ0.ɛr حيث :
ɛ0 : ثابت العزل الكهربائي المطلق
ɛr : ثابت العزل الكهربائي النسبي
ـ ما هي قيمة ثابت العزل الكهربائي المطلق؟
ɛ0 = 8,85.10-12F.m-
1
ـ ما هي قيم ثابت العزل الكهربائي النسبي ؟
العازل |
الماء |
الايثانول |
الميكا |
الزجاج |
الورق المبرفن |
البرافين |
الهواء |
ɛr |
80 |
24 |
7 |
4…6 |
4,5 |
2,2 |
1 |
|
يمكن ربط المكثفات على التفرع أو على التسلسل أو ربط مختلط.
1 ـ أرسم التركيب ؟
Ceq = C1+ C2 +C3
لدينا : I = I1 + I2 + I3
ومنه :
I.t = I1.t + I2.t + I3.t
ومنه :
q = q1 + q2 + q3
ومنه : Ceq.U = C1.U + C2.U + C3.U
ومنه : Ceq.U = U(C1 + C2 + C3)
ومنه : Ceq = C1 + C2 + C3
نستنتج أنه عند ربط المكثفات على التوازي (التفرع) تكون سعة المكثفة المكافئة تساوي مجموع سعات المكثفات الفرعية
ـ نقوم بربط ثلاثة مكثفات سعاتها C1 ، C2 ، C3 على التسلسل

لدينا : U = U1 + U2 + U3
ومنه:
ومنه:
باختزال
3 ـ ماذا تستنتج ؟
نستنتج أنه عند ربط المكثفات على التسلسل يكون مقلوب سعة المكثفة المكافئة يساوي مجموع مقاليب سعات المكثفات الفرعية
تقاس سعة المكثفة في جملة الوحدات الدولية بوحدة الفراد ونرمز لها بالرمز (F) وهي وحدة كبيرة جدا ومنه نستخدم أجزاء الفراد وهي:
1μF = 10-6 F(ميكرو فراد)
1nF = 10-9 F
(نانو فراد)
1pF = 10-12 F(بيكو فراد)
اقرأ الظواهر الكهربائية. دراسة ثنائي القطب RC
اقرأ الظواهر الكهربائية. دراسة ثنائي القطب RL
اقرأ المعادلات التفاضلية للدارة RL
اقرأ المعادلة التفاضلية للدارة RC بدلالة الشحنة
وثيقة التلميذ بصيغة الـ PDF
تعليقات
إرسال تعليق