01117265586ءايمكلاو ءايزيفلا أ لوا ملعم انبلا فرش دادعا ...kenanaonline.com/files/0092/92314/البيروني فيزياء 3ث الفصل... ·

01117265586والكمياءالفيزياء معلم اول أ البناالبيروني في الفيزياء اعداد شرف

1

55


2

اساسيات الفيزياء قوانين مساحات والحجوم

اسم الشكل

الحجم المحيط المساحه

2L المربع4L

المستط يل

2)الطول+العرض(* الطول+ العرض

المكعب مساحة وجه المكعب :

2L

مساحة سطح المكعب:26L

6L

3L

المتوازي المستط يالت

القاعدة المربعة : 2L

المستطيل: الطول * العرض

محيط المربع لو قاعدة مربعة ومحيط المستطيل لو

قاعدة مستطيل

الطول* العرض* االرتفاع

2r 2 الدائرة r

االسطوا نه

2r *مساحة القاعدةاالرتفاع=

2hr الكرة

4 33

r

الوحدات والتحويالت

التحويالت العامة

التحويالت لوحدةا التحويالت الوحدة

k 10+3كليو m 10-3مللي

M 10+6ميجا 10-6ميكرو

G 10+9جيجا n 10-9نانو

u 10-12بيكو

التحويالت الخاصة باالطوال والمساحات والحجوم

4-10 2الي المتر 2السم 3-10 متر مم

6-10 3الي المتر 3السم 6-10 2متر 2مم

10-10 االنجستروم الي المتر 9-10 3متر 3مم


3

102 االسم الي الملميتر 2-10 السم الي المتر

الكترون فولت الي الجول

5/18بالضرب في كم/س الي م/ث 10-19*1.6

هيرتز 1000 كليوهيرتز 5-10بالضرب في الداين الي النيوتن

التحويالت الخاصة بالكتل جم 1000الكليوجرام= -2كجم = مليون جرام 1000الطن = -1

القوانين التراكمية من االعوام السابقة

Fالقوة = كتلة* العجلة -1 ma 2- الوزن= كتلة* عجلة الجاذبية االرضيةW=Fg=mg

طاقة الحركة= 3-1 22

mvkE

Vالسرعة للموجات=--4 في الحركة الخطية المسافة علي الزمن W=Fdالطاقة = الشغل = القوة * المسافة 5 TK=TC+273 273-صفر كلفن=-6

وحدات القياسN=Kg.m/secالنيوتن : وحدة قياس القوة= الكتلة* العجلة اي-1

2

2دة قياس الطاقة والشغل = القوة* المسافة الجول وح -2 2/secJ Kgm

m/sec2العجلة -m/sec 4السرعة -3 :الكميات الفيزيائية:اجعل المقام بواحد اما لو كانت وحدة قياس كل من البسط والمقام بواحد التعاريفات

همفي حالة وجود اكثر من كمية تجعل كلهم بواحد ما عدا واحدة من الرموز امستخدمة في الوحدة االولي

وحدة الرمز الكمية الفيزيائية القياس

الرمز

C كولوم Q كمية الكهربية

A االمبير I شدة التيار

V الفولت V فرق الجهد

v الفولت VBاوemf قوة دافعة كهربية

االوم R المقاومة

.متر االوم . متر e المقاومة النوعية

التوصيلية الكهربية-متر 1-اوم

1

web الوبر m الفيض

T تسال B ة الفيضكثاف


4

يةبطار

مقاومة متغيرة

A مفتاح أميتر

نيوتن .متر عزم االزدواج

جول/تسال md عزم ثنائي القطب

لوحدة االولي : الكهربية

الفصل االول : الكهربية التيارية التيار الكهربي

فيض من الشحنات )الكترونات( تسري خالل الموصل الكهربي او التيار الكهربي رة المغلقةالدائ

شروط مرور التيار الكهربي في الدائرة

وجود مصدر التيار الكهربي مثل البطارية -1 وجود فرق في الجهد الكهربي -2 ان تكون الدائرة الكهربية مغلقة-3

مصدر التيار الكهربي ومضخة تولد فيض من الكترونات وظيفة البطارية قطبيها)علل ( لوجود فرق في الجهد الكهربي بين

وجود تيار في مقاومة او سلك او بين نقطتين

وجود فرق الجهد بين نقطتين

فرق الجهد بين نقطتين = صفر اي جهد -2الدائرة مفتوحه -1 حاالت انعدام التيار ين بين النقطتين متساويين

اتجاة التيار

الفعلي التقليدي وجه المقارنة

للشحنات الموجبة من يسري التيار الكهربي التعريفالقطب الموجب الي القطب السالب خارج المصدر

) البطارية (

سريان الكترونات من القطب السالب الي القطب الموجب داخل

المصدر

الكترونات البروتونات نوع الشحنة

المالحظات

تقليدي الفعلي


5

هو : توافر الكترونات الحرة شروط وجود المواد الموصلة -1 ر الكهربي لوجود الكترونات الحرةالمعادن توصل التيا-2 االتجاة التقليدي هو نفسة االتجاة الكترونات الن التقليدي يعتمد علي انتقال الشحنات الموجبة -2 من القطب الموجب الي السالب بينما االتجاة الكتروني يعتمد علي انتقال الشحنة السالبة من القطب السالب .التقليدي الغير الفعلي االتجاة الساري هو -3-الي الموجب

علل: سبب استمرار استخدام االتجاة التقليدي للتيار الكهربي؟ اكتشاف الكهربية التيارية تسبق اكتشاف الكترونياتالن

مكونات الدائرة الكهربية مكونات الدائرة الكهربية

مكونات الدائرة الكهربية البسيطة

بطارية ) مصدر كهربى ( -1 ر لقياس شدة التيار أميت -2 فولتميتر لقياس فرق الجهد الكهربى -3 مفتاح لفتح وغلق الدائرة -4

أسالك -6مقاومة متغيرة -5

ACمتردد كما في الدينامو -DC 2مستمر كما في البطارية -1انواع التيار:

كمية الكهربية

Q القانون It Ne حيثQ كمية الشحنة–t الزمن

التعريف Qكمية كهربية = شحنة الكترون الواحدة* في عدد الكترونات اي ان Ne It

كمية الكهربية تعد مضاعفات للشحنة الكترون النها تساوي عدد الكترونات في الشحنة خد بالك الواحدة

الكولوم وحدة قياس

ثانيةالكولوم =االمبير * ال قانون الكولوم

هو كمية الكهربية التي تنتج من سريان تيار شدته واحد امبير في زمن واحد ثانية تعريف الكولوم

شدة التيار


6

NeQI القانون et t

حيثQ كمية الشحنة–t الزمن

شدة التيار= تردد *شحنة الكترون بشرط جسم يدور مثل البروتون

كمية الكهربية التي تمر في الموصل خالل زمن مقداره الثانية الواحدة Iلكهربي شدة التيار ا

A=C/SECاالمبير =الكولوم / الثانية Aاالمبير هو وحدة قياس شدة التيار هو شدة التيار الناتج من مرور كمية الكهربية

كولوم تمر في الموصل خالل الثانية الواحدة 1مقدارها

از االميتروحدة قياس وجه

نانو امبير= 109ميكرواالمبير= 106مللي االمبير = 103 = المبيرا وحدات قياس االمبير بيكو االمبير 1012

الوحدات المكافئة لالمبير

كولوم /ث=الفولت/االوم=الوات/ الفولت=جول/فولت الثانية

الجلفانومتر-ميكروميتر -مللي االميتر-االميتر اجهزة قياس شدة التيار

علي التوالي في الدائرة الكهربية طريقة توصيل االميتر

الكترون في الموصل خالل 1018*6.25هو شدة التيار الناتجة عن مرور تعريف خاص لالمبير : الن عدد الكترونات في الشحنة الوحدة واحد ثانية

=. *11/

191.6*10eN e

18

6 25 10

فيكون182.25*10

secC NeA

t

لمواد من حيث التوصيل الكهربيانواع ا مثل المعادن : توصل لتوافر الكترونات الحرة المواد الموصلة -1 : مثل الخشب : ال توصل التيار الكهربي لعدم توافر الكترونات الحرة العوازل -2

: توصل فقط عندما ترتفع درجة الحرارةاشباة المواصالت -3

ارشادات لحل مسائل التيار


7

eQ NeIt t

يستخدم تردد في حالة وجود دوران للجسم المشحون

N = Q ÷ eشحنة اإللكترون ÷ اإللكترونات = الشحنة عدد

دورة في الدقيقة 10*156.6الكترون يدور حول نواة ذرة الهيدروجين بمعدل : (1 تطيبق : كولوم 1019*1.6 الناتجة من حركة الكترون علما ان شحنة الكترون -شدة التيارحسب ا مللي أمبير يمر في سلك ، احسب كمية الكهربية التي تمر عبر مقطع من 5تيار شدته (:2)2روناات فاحساب عادد اإللكتروناات ، وإذا كان هذا التياار ناتجاا عان ساريان اإللكت S 10قدره موصل في زمن

كولوم 19-10 × 1.6تمر عبر هذا المقطع خالل تلك الفترة علما بأن شحنة اإللكترون التي يمر تيار من البروتونات في خط مستقيم بمعدل مليون بروتون في ميكروثانية احسب شدة التيار: (:3) ؟ المكونه الكهربي فكرة مسالة الكترون

مسافة علي السرعةعلما ان المسافة هي المحيطنحسب الزمن الدوري بقسمة ال

وفي تلك الحالة يكون عدد دورات =دورة واحدة

2 rTV

الزمن الدوري = الزمن الكلي / عدد -2يكون الزمن الدوري هو زمن الدورة الواحدة وهو مقلوب التردد -2

الدورات

1Ne

Qe

T TQ IT I

بسرعة منتظمة 7/11cmميكروكولوم تتحرك في مسار دائري نق = 12شحنة كهربية تطيبق :8m/s ؟احسب شدة التيار الكهربي

فرق الجهد والقوة الدافعة

W القانون V

q

Ep w

q It

الشغل المبذول لنقل كمية كهربية بين النقطتين مقدارها واحد كولوم vVفرق الجهد الكهربي

v=j/c الفولت= جول/ كولوم الفولتهو فرق الجهد عندا يبذل شغال مقداره واحد جول لنقل كمية كهربية مقدارها

واحد كولوم

التغلب علي المقاومة الكهربية حت يمكن مرور تيار الكهربية سبب وجود فرق الجهد

قوانين حساب فرق . الجهد

pW W W wV P RWq It Ne I

مةالمقاو R–القدرة pWحيث

هى الشغل الكلى المبذول لنقل شحنة كهربية مقدارها واحد كولوم فى الدائرة القوة الدافعة الكهربية الكهربية كلها اى داخل المصدر وخارجه

او فرق الجهد الكهربي بين قطبي العمود الكهربي في حالة عدم مرور التيار 54


8

الكهربي المصـدر وخارجـه ـل واحـد كولـوم داخـلقمجموع الشغـل الكلي لن

وحدات قياس شدة فرق الجهد والقوة الدافعة

الكهربية

نانو فولت 109ميكروفولت= 106مللي فولت = 103 الفولت =

الوحدات المكافئة للفولت

جول/كولوم=االمبير. االوم=الوات/ االمبير=جول/ االمبير .الثانية

االجهزة ويوصل علي التوالي : جهاز يستخدم لقياس شدة التيار الميترا : جهاز يستخدم لقياس فرق الجهد والقوة الدافعة ويوصل علي التوازي لفولتميترا

علل ؟وجود بعض المواد الموصة والمواد العازلة للتيار الكهربي-1-1

المواد الموصلة تحتوي علي الكترونات الحرة بينما المواد العازلة ال تحتوي علي الكترونات الحرة ؟لموصلة تحتوي علي الكترونات الحرة بينما المواد العازلة ال تحتوي علي الكترونات الحرةالمواد ا -2

المواد الموصلة تحتوي علي الكترونات الحرة بينما المواد العازلة ال تحتوي علي الكترونات الحرة ؟ال يشحن الموصل عند مرور التيار الكهربي خالله-3-2

ات تدخل من احد طرفي السلك وتخرج من طرف االخرالن التيار الكهربي عبارة عن شحن ؟كمية الكهربية تعد من مضاعفات شحنة الكترون-4

النها تساوي شحنة الكترون الواحد في عدد الكترونات التي تسري داخل الموصل للتغلب علي المقاومة ؟يلزم بذل شغل لنقل الشحنات من نقطه الخري-5 النها تعمل كممر متصل يسمح ؟ان تكون الدائرة الكهربية مغلقلةمن شروط مرور تيار كهربي البد -6

بمرور الشحنات خاللها للتغلب علي المقاومة ألن فرق الجهد بين طرفي المصدر ينشأ عنه مجال كهربي يولد قوة على الشحنات فيسبب تحركها او :

في األسالك .

؟ عند فتح الدائرة ال يمر تيار كهربي -: -7 ء يدخل بين طرفي الدائرة ومقاومته كبيرة جدا مما تسبب توقف التيار .ألن الهوا

يوصل األميتر في الدائرة على التوالي بينما يوصل الفولتميتر على التوازي -8: حتى يمر في ملفه نفس التيار المار في الدائرة -األميتر فرق الجهد ثابت في حالة هد المراد قياسهحتى يكون فرق الجهد بين طرفيه مساويا لفرق الج -: الفولتميتر (

التوازي ( توصل االجهزة قياس فرق الجهد علي التوازي؟-9

حتي يكون فرق الجهد بين النقطتين = فرق الجهد بين طرفي الجهاز ويكون جهد ثابت ما المقصود

ن كولوم تمر في الموصل خالل الزم 2كمية الكهربية امبير 2شدة التيار الكهربي = 1 مقدارة واحد ثانية

وجود الكترونات الحرة للمادة - 2 ما

مادة موصلة جيد الكهرباء

14


9

المادة عازلة كهربائيا عدم وجود الكترونات الحرة- 3

امبياار فااي 5يماار تيااار شاادته - 4 ثانية 2زمن

كولوم 10كمية الكهربية=

5قاااااوة الدافعاااااة الكهربياااااة =- 5 فولت

ي العمود في حالة عدم مرور فرق الجهد الكهربي بين قطب فولت 5التيار الكهربي =

هى الشغل الكلى المبذول لنقل شحنة كهربية مقدارها او واحد كولوم فى الدائرة الكهربية كلها اى داخل المصدر

وخارجه

جول 2كولوم= 1الشغل المبذول لنقل كمية كهربية مقدارها فولت 2فرق الجهد الكهربي =- 6

فكر تيار كهربي بين نقطتين رغم اغالق الدائرة ؟ قد ال يمر

المقاومة

عندما يتحرك الكترون في الموصل يواجه اعاقة من ذرات السلك فال يتحرك في حط مستقيم بسبب اصطدام الكترون

بذرات مادة السلك لكنه يتحرك بهذا الشكل

VR القانونI

يالقيها التيار الكهربي عندما يمر في الموصل ا و او خارج الممانعة التي التعريف قسمة فرق الجهد الكهربي علي شدة التيار

تزداد سعة اهتزاز ة جزئيات مادة اصطدم الكترونات بذرات العناصر سبب المقاومة تقلل التيار تمنع وتقف ضد مرور الكترونات-السلك

االوم وحدة قياس المقاومة

المقاومة المتغيرة) الريوستات -2المقاومة الثابتة -1 انواع المقاومة

وظيفة الريوستات ) المقاومة المتغيرة(

التحكم في شدة التيار

2 قانون المقاومة2

V W Pw V Vt VtR

I Iq P NeQI W

االوم

االوم = الفولت/ االمبير لتعريفاهو وحدة قياس المقاومة وهو الوصل يسمح بمرور تيار شدنه واحد االمبير وفرق الجهد

14


10

واحد فولت

الوحدات المكافئة

/ الوات=جول/كولوم. االمبير=فولت 2الفولت -2الوات/ االمبير -الفولت / االمبير .ثانية/كولوم

قانون اوم

جهد تناسب طردي مع شدة التيار عند ثبوت درجة الحرارةيتناسب فرق ال التعريف

V النص الرياضيR

I

شروط اجراء التجربة

) علل ( الن المقاومة تتغيير بتغير درجة الحرارة )علل ( الن ثبوت درجة الحرارة ارتفاع الحرارة يعمل علي زيادة سعة االهتزازة مما يزيد من المقاومة

2 وانين المقاومةق2

V W Pw V Vt VtR

I Iq P NeQI W

طرق زيادة شدة التيار

VIR

نقصان المقاومة النها -2بزيادة فرق الجهد النها تتناسب طرديا -1

تتناسب عكسيا

العوامل شدة التيار

( فرق الجهد بين طرفي موصل(V α I.

مقاومة موصل (R α I ) .

ظات هامةمالج اي تغير في شدة تيار او فرق جهد ال يغير في المقاومةالن المقاومة ثابتة والزيادة في فرق الجهد -1

يقابلها نقص تيار المقاومة االومية ينطبق عليها قانون اوم تكون ثابتة ال تتغير اما لو تغيرت تكون غير اومية -23-

: تطيبق

التيار بنقص المقاومة للدائرة وذلك بتوصيل المقاومات على عند ثبوت فرق الجهد يمكن زيادة شدة (:2)

التوازي


11

μA 45مر بالجهاز v 1.5وجدت إحدى الطالبات جهاز يشبه المقاومة ، وعندما وصلته مع بطارية ***

هل يخضع الجهاز لقانون أوم ؟ mA 25مر تيار شدته v 3ولكن عندما وصلته ببطارية

ووصل–اوم .متر 10*4-7المقاومة النوعية10*5-4متر مساحته 1.25طع طولهسلك منتظم المق (:3) فهل قراءة صحيحة ام ال وكم -فولت 20.5وقراءة الفولتميتر كانت 2Aبدائرة شدتها فرق الخطا

:القوانين : الجهد والقوة الدافعة

W PwV IR

Q I

: المقاومة

22

V W Pw V Vt VtR

I Iq P NeQI W

فولت 5فرق الجهد 3secجول في زمن 300jاحسب عدد الكترونات اذا كان الشغل المبذول=(1) 19-10*1.6 شحنة الكترون الكترون في الموصل خالل الدقيقة الواحدة احسب الشغل المبذول اذا كان فرق الجهد 1810مر-: (2) شدة التيار-و فولت 5= v 6أدمج في دائرة تحتوي على بطارية قوتها الدافعة الكهربية A 1منصهر يتحمل تيارا شدته (:3)

ما أقل مقاومة توصل مع المنصهر على التوالي في هذه الدائرة دون أن ينصهر

عوامل المقاومة

Rمع طول السلك طردي-1 L1 1

2 2

R L

R L

مع مساحة مقطع السلك عكسي-2

1R

A

2 2

1

212

2 1

R A rR A r

درجة الحرارة -4نوع مادة السلك : مواد موصلة وعازلة -3

استنتج قانون المقاومة ؟ :LR eA

1 L LR L R R R eA A A


12

المالحظات

مة بسبب زيادة سعة االهتزازة وتصادم بين الكترون وذرات مادة السلكلتسخين يزيد المقاو-ا1 التبريد يقلل من المقاومة بسبب قلة سعة االهتزاة وتصادمات بين الكترون وذرات مادة السلك-2 المكعب له مقاومة واحدة ثابتة لكل اضالعه لتساوي االضالع اما متوازي المستطيالت له اكثر من مقاومة-3 الكابل : مجموعة من اسالك -مقاومات مختلفة لو قاعدته مستطيلة 3ن اثنان لو كان قاعدته مربعة او قد تكو

نحاس متوازية علل

بارتفاع الحرارة تزداد طاقة حركة الكترونات الحركة فتزداد ؟تزداد المقاومة بارتفاع درجة الحرارة -1 سعة اهتزاز الجزئيات مما يسبب زيادة المقاومة -2 حدوث تصادم بين الكترونات – بسبب الحركة االهتزازية لجزئيات السلك ؟ود مقاومة كهربيةوج-2 وذرات مادة السلك ؟القطعة المعدنية علي شكل متوازي المستطيالت لها اكثر من المقاومة بينما من المكعب لها مقاومة واحدة-3

مكعب اوجه متساوية في الطولالن المتوازي له اكثر من وجه اوجه مختلفة في الطول بينما البسبب المقاومة ؟ بسبب مقاومة التي تعوق سريان التيار الكهربيعند مرور تيار كهربي في سلك يولد حرارة

.التيار اثناء مروره فى السلك بسبب احتكاك الكترونات التيار مع ذرات السلكالتى يلقاها

؟يفضل صناعة الكابالت الكهربية من النحاس-4 ومتصلة علي التوازي ولها مساحة كبيرة فتكون المقومة الكلية-2مقاومتة النوعية صغيرة النحاس - اقل ما يمكن مما يقلل الفقد في الطاقة

المقاومة النوعية

1 االثبات L LR L R R R eA A A

A التعريف

Le R

متر مربع 1تر ومساحة مقطعه هى مقاومة موصل من المادة طوله واحد م التعريف

امبير ترفولت .م=( m . م ) 0اوم وحدة القياس

درجة الحرارة -2نوع المادة -1 العوامل

التوصيلية الكهربية

1 القانون Le RA

سلك واحد وهو مقلوب المقاومة عندما يكون طول ال هى مقلوب المقاومة النوعية للمادة التعريف 2م 1متر ومساحت

سيمون= مقلوب االوم خد بالك

وحدة القياس

( m-1 .-1 )امبير/ متر . فولت=سيمون/متر=


13

A

V

درجة الحرارة -2نوع المادة -1 العوامل

التوصييلية الكهربية تعرف بمعامل التوصيل الكهربي وهي خاصية مميزة تختلف باختالف المالحظات نوع المادة

حاصل ضرب المقاومة النوعية في التوصيلية الكهربية = الواحد-2

سيمون تكافئ -3 وحدة قياس المقاومة تكافي 1-وسيمون 1-

لمالحظاتا تغير شدة التيار وفرق الجهد ال يغير من قيم كل من المقاومة والمقاومة النوعية والتوصيلية -1

الكهربية يجعل المقاومة النوعية والتوصيلية الكهربية ثابتة -مة ويقلل التيارتغير طول السلك يزيد من المقاو-2 تغير قطر يجعل المقاومة اقل وتيار يزيد ولكن المقاومة النوعية والتوصيلية الكهربية تظل ثابتة-3 ةلو زاد قطر الي الضعف تقل المقاومة للربع ويزيد تيار اربعة امثال ولكن النوعية والتوصيلية تظل ثابت-4 لو انتقل تيار خالل مقاومة ما من س الي ص فان جهد س اكبر من ص وعند تغير اتجاة البطارية-5 يتغير اتجاة جهد الن تيار ينتقل من جهد االعلي الي االقل وال تتغير قيم المقاومة وال تيار قلل التوصيليةالتسخين يزيد المقاومة والمقاومة النوعية بينما التبريد يقللهم ولكن التسخين ي-6 والتبريد يزيدها لتوصييلية الكهربية تعرف بمعامل التوصيل الكهربي وهي خاصية مميزة تختلف باختالف نوع المادة-7 حاصل ضرب المقاومة النوعية في التوصيلية الكهربية = الواحد--8

سيمون تكافئ -9 وحدة قياس المقاومة تكافي 1-وسيمون 1-

أن يكون السلك رفيعـا جــدا - 1:إحـتياطـات التجــربة الكهربية : تجربة التوصيلية

جـدا ذو مقاومة ملحوظةيجب أن يكون السلك طويال -2

عـلى بكرة أو أسطوانة أي مقاومة أومية قياسية يكون السلك ملفوف لفا حلزونيا مزدوجا -3

بطارية Kمفتاح :خطـــوات التجـــربة

( σ( سلك من المادة المراد تعـيين)Lنقيس طول) -1

التوصلية الكهربية لها ونقيس نصف قطره زالق

(r(ونحسب مساحة مقطعه )A=) r2 π ريوستات

أميتر Rنوصل السلك بالدائرة الكهربية بالرسم مقاومة السلك -2

قاومة الريوستات ليمر تيار نغلق الدائرة ونعـدل من م -3

(V( ونقيس فرق الجهد)Iمناسب ونقيس شدته باألميتر)

ڤولتميتر بالـ

نعـين مقاومة السلك من العـالقة -3

1 Le RA

( من العــالقة σنعـين التوصيلية الكهربية) -5 -4


14

A

V

ةمقارنة بين المقاومة النوعية والتوصيلية الكهربي

eالمقاومة النوعية للمادة وجه المقارنه

التوصيلية الكهربية ) معامل التوصيل الكهربى (

التعريف

ومة موصل طوله واحد متر مقا متر مربع 1ومساحة مقطعه

مقلوب مقاومة موصل طوله واحد متر ومساحة متر مربع 1مقطعه

مقلوب التوصيلية الكهربية للمادة

مقلوب المقاومة النوعية للمادة

العوامل التى يتوقف عليها

صفة فيزيائية مميزة للمادة تتوقف فقط على نوع المادة

درجة الحرارةعند ثبوت

صفة فيزيائية مميزة للمادة تتوقف فقط على نوع المادة عند ثبوت درجة الحرارة

القانون

1Ae R

L

1 Le RA

( m . م ) 0اوم وحدات القياس

امبير فولت .م

( m-1 .-1 ) 1-. م 1-اوم 1-سيمون . م

فولت . م ر امبي

الرسم البياني

تجربة تعين التوصيلية الكهربية : جـدا يجب أن يكون السلك طويال -2 -أن يكون السلك رفيعـا جــدا - 1:إحـتياطـات التجــربة

أو أسطوانة أي مقاومة يكون السلك ملفوف لفا حلزونيا مزدوجا عـلى بكرة -3 مقاومة ملحوظةذو

ية قياسيةأوم :خطـــوات التجـــربة

بطارية Kمفتاح

( σ( سلك من المادة المراد تعـيين)Lنقيس طول) -1

التوصلية الكهربية لها ونقيس نصف قطره زالق

(r(ونحسب مساحة مقطعه )A=) r2 π ريوستات

أميتر Rسلك بالدائرة الكهربية بالرسم مقاومة السلكنوصل ال -2

تيار مناسب -نغلق الدائرة ونعـدل من مقاومة الريوستات ليمر -3

ڤولتميتر ( بالـV( ونقيس فرق الجهد)Iونقيس شدته باألميتر)

نعـين مقاومة السلك من العـالقة -4

( من العــالقة σنعـين التوصيلية الكهربية) -5

1 Le RA

e

L

L


15

توصيلية بعض المواد

حالة التوصيل التوصلية الكهربية المـــواد

جـيدة التوصيل للكــهربية كبــيرة الفـــــلزات

كبريتيد الخارصين -كبريتيدالكادميوم الميكا -الزجاج -الكوارتز

عـازالت صغــيرة جــدا

أشباه موصالت سبيا صغــيرة ن السيليكون -الجرمانيوم

ماذا يحدث-

لمقاومة النوعية/ المقاومة ماذا يحدث مالتوصيلية الكهربية

زيادةطول السلك للضعف ونقص مساحة -1 1 للنصف

تزدادالمقاومة الي اربعة امثال

تظل ثابتة

نقص قطر السلك للنصف مع ثبوت كل -2 2 من طول ودرجة حرارة السلك

ي تزداد المقاومة ال اربعة امثال

نقص طول السلك الي النصف ونقص -3 3 مساحة الي النصف

تظل المقاومة ثابتة

تظل ثابتة تظل المقاومة ثابتة زيادة فرق الجهد الي الضغف 4

ميل والمنحنيات بعض المنحنيات

الميل نوع العالقة شكل منحني العالقة

عكسية خط مستقيم هابط السفل المساحة -المقاومةe

RL

A

طول -المقاومة السلك

طردية خط مستقيم العلي

eR

L A

1Rr

L

S e

w-Q الميل هو فرق الجهد

1e

الميل = الواحد

w-t الميل هو القدرة

v-A/IL المقاومة النوعية طردي

I-VA/L التوصيلية طردي


16

ما المقصود

× 10-6 =المقاومة النوعية لمادة -1 اوم .م7

1اى ان مقاومة موصل طوله واحد متر ومساحة مقطعه او مقلوب التوصيلية -اوم 7 × 6-10متر مربع أوم . متر 6-10*7الكهربية =

1-اوم 5.6× 071التوصيلية الكهربية =-2 . م

اى ان مقلوب مقاومة موصل طوله واحد متر ومساحة او مقلوب المقاومة النوعية تساوي متر مربع 1مقطعه

-اوم 5.6× 107

متي يكون

عند درجة الصفر المطلق تنعدم المقاومة الكهربية

التوصيلية الكهربية تصل الي النهاية العظمي

بالتسخين المادة او تبريدها نوعية للمادة الواحدةتتغيير المقاومة ال

ما النتائج المترتبة علي:

-زيادة طول الموصل الكهربي من حيث مقاومته التوصيلية

تزداد المقاومة بنفس المقدار وتظل النوعية ثابتة

-نقص مساحة مقطع السلك بالنسبة لمقاومته التوصيلية

ثابتة تظل –تزداد المقاومة بنفس المقدار

تظل مقاومة نوعية -فان المقاومة تقل للنصف زاد طو ل السلك للضعف وزاد نصف قطر للضعف ثابتة

تقل التوصيلية الكهربية وتصبح المقاومة النوعية ندرة الكترونات الحرة بالنسبة التوصيلية الكهربية اكبر ما يمكن

بعض االسئلة فرق الجهد لسلكين من النحاس و شدة التيار المار س فى الشكل المقابل يوضح العالقة بين

اى السلكين ...... اكبر مقاومة نوعية . -اكبر نصف قطر .د -اكبر طوال.ج -اكبر مقاومة .ب -أ

Slope = V I = Rالن له ميل اكبر ميل حيث Aاالكبر مقاومة السلك –أ قاومة تتناسب طرديا مع الطول الن الن له مقاومة اطول والم Aاالطول السلك -ب

V

I

A B


17

الن له اقل مقاومة والمقاومة تتناسب عكسيا مع مربع نصف القطر Bاالكبر نصف قطر هو السلك -ج B= المقاومة النوعية للسلك Aالمقاومة النوعية للسلك -د

المادة فقط الن السلكين مصنوعان من نفس المادة وهى النحاس والمقاومة النوعية تتوقف على نوع عند ثبوت درجة الحرارة

:من الرسم أي السلكين اكبر مقاومة نوعية باعتبار ان السلكين2014(:مصر2) من مادتين مختلفتين ولهما نفس المساحة عند توصيل السلكين في دائرة علي التوازي ايهما اكبر تيار -3

ارشادات لحل مسائل المقاومة النوعية

عية :حساب المقاومة النو

1Ae R

L

حساب التوصيلية الكهربية : -2

1 Le RA

وصل علي التوالي مع مصدر التيار الكهربي 0.3cmمساحته 30m(:سلك طوله 94صر م -1: تطيبق احسب التوصيلية الكهربية 2Aفولت وشدة التيار 0.8فرق الجهد

اوم . 10*1.7-6 المقاومة النوعية 0.05cm2مساحته 2mمن النحاس طوله حسب المقاومة السلك )2ا) متر cm 10.05اوم قطره 70مقاومة 62.5cm:سلك من الفضة االلمانية طوله (3)

0000احسب المقاومة النوعية والتوصيلية الكهربية يار شدته يمر ت 2م5-10*8.45اوم مساحته 5وصل سلك منتظم المقطع طوله متران مقاومة (:4)

4A احسب كل من عدد الكترونات خالل نصف دقيقة -4التوصيلية الكهربية -3المقاومة النوعية -2فرق الجهد -1:

مقاومة المتر الواحد : -3 R e

L A

.

احسب 24cmولت طولها مللي ف 1.2أمبير فرق الجهد1200ساق نحاسية يمر بها تطيبق : مقاومة المتر الواحد حساب المقاومة بدالله الكتلة:-3 قوانين المقارنة بين مقاومتين من نفس المادة اي لهما نفس المقاومة النوعية قوانين النسب : -4

والكثافة2

12 1 22

1 2 1

21 1 2 22 2

2 1 2 2

L A L rRLR A l r

I L m

I L m

قاومتين من نوعين مختلفين :المقارنة بين م-2

R

I

A B

2

m Vol

mm AL A

L

L eLR e

A m


18

211 1 1 1 2 1

22 2 22 2 1

21 1 2 22 2

2 1 2 1

L A L rRLR A l r

e e e L m

pe e e pL m

المقارنة بين مقاومتين نوعتين : -3

212 11 2 22

2212 1

21 1 12 2 2 2

1 1 2

1

2

L rR L A R RLR A R Rl r

e L m

pe pL m

اوم 49اوم والثاني 25سلكان لهما نفس الطول ومن نفس المادة مقاومة االولي -(1 : تطيبقات اوجد النسبة بين قطريهما كجم 0.2وكتلته 40cmكجم واالخر طوله 0.1وكتلته 10cmن النحاس طول احدهما سلكان م- (2)0 اوجد النسبة بين مقاومتهما (صنع طالب مقاومةمن سلك ذو طول معين وصنع مقاومة اخري باستخدام سلك من نفس المادة قطره 3)

بين المقاومتين نصف قطر االول وطولة ضعف طول الثاني احسب النسبة(8:1) إذا علم أن المقاومة النوعية لأللومونيوم ضعف المقاومة النوعية للنحاس وأن كثافة األلومونيوم (:4)لومونيوم ثلث كثافة النحاس ، أوجد النسبة بين كتلتي موصلين متساويين قي الطول والمقاومة أحدهما من األ

واآلخر من النحاس عند سحب السلك : حجم السلك قبل التشكيل = الحجم السلك بعد التشكيل-سحب السلك :

( ) ( )1 2

V VOL OL

امثال تقل المساحة الي 3الزيادة في طول السلك يقابلها النقص في المساحة لو زاد طول السلك الي مة الى تسعة امثالهاوبالتالى تزداد المقاو -الثلث

(: قضيب اعيد تشكيله حيث تم سحبه طولة اربعة امثال طولة االصلي احسب النسبة بين 1:)لتطيقا المقاومتين

مم اعيد تشكيله حيث تم سحبه فأصبح 2متر وقطره 4أوم طوله 0.3سلك من مادة ما مقاومته (:2)

اومة السلك الناتج( مق2( طول السلك الناتج 1مم فاحسب : 1قطره

اعيد تشكيله حيث تم سحبه 2mmوقطره 4mاوم طوله 0.3سلك من مادة مقاومتها (3)

احسب طول السلك الناتج ومقاومة السلك الناتج 1mmفاصح قطره

: نحسب قطرة بطرح القطر الخارجي من القطر الداخلي السلك المجوف-5

x رة عن اسطوانه مصمتة من معدن معين نصف قطره عباr1 بينما الموصلy اسطوانه r3ونصف قطره الداخلى r2مجوفة من نفس المعدن بحيث نصف قطره الخارجى

2 22 1

21

r rR A AX X Y

R A rY X

بوبة عبارة عن انAمصنوعان من نفس المادةولهما نفس الطول واذا كان الموصلA-B(:موصالن 1) : تطيبق

مصمتة وقطرها الخارجي 1mmعبارة عن انبوبة مجوفة قطرها الداخلي Bبينما الموصل 1mmمن الصلب قطرها

2mm احسب النسبة بين المقاومتين


19

المقاومة تحسب لها قيمة عندما يمر بها تيار اما لو فتحت الدائرة ال تحسب وتساوي صفراو عند اضاءة -

صفرحاله انطفاء المصباح تساوي تحسب مقاومة المصباح في -المصباح في االشكال الهندسية نجعل االرتفاع هو المقاومة وتكون مساحة ثابته وفي تلك الحالة في المكعب--7 كل االضالع متساوية في الطول فلو اخترنا اي طول لعمل المقاومة يكون له نفس القيمة قيم لالرتفاعات مختلفة لو كانت قاعدته 3ر طيالت ممكن نختاتالمس المتوازيلتساوي االضالع اما في

مستطيلة والطول والعرض واالرتفاع مختلف اما لو كان قاعدته مربعة فلو احتماالن فقط للقيم المقاومة بدالله االرتفاع

قاعدتية المتوازين -1(سم كم تكون المقاومةعند :50-1-1متوازي المستطيالت من كربون ابعاده )-1: تطيبق الوجهين المستطيلين المتقابلين -2 مربعتين

متر .اوم3-10*3.5النسبة بين المقاومتين علما ان المقاومة النوعية -3 في حالة خذ جزء وليس كل ضلع كمقاومة فان الحجم يظل ثابت وطول المقاومة مختلف -8

عن طول ضلع الشكل

يكون القانون في تلك

2L L VolR e Vol AL R e R eA AVol

20Ωتم إعادة تشكيله ليصبح سلك مقاومته 10cmمكعب من مادة موصلة طول ضلعه : يبقتط احسب طوله ونصف قطره 7Ω.m-10×1فإذا كانت مقاومة مادة المكعب النوعية هي

2ي حالة وجود قرص معدني سمك القرص هو الطول والمساحة ط نق ف -9 ( أوم صنع 3-أس 10×)2.87ومقاومته 0.55cmوقطره 1mضيب معدني طول ق تطيبق :

فما هي المقاومه بين سطحي هذا القرص مم 1وسمكه cm 2من معدن هذا القضيب قرص قطره

2م 19-10×3الكترون في الثانية عبر مقطع سلك مساحته 1018×12.5يمر :مسالة تجميع ما سبق

ربية لمادة هذا السلك إذا علمت أن متر احسب المقاومة النوعية والتوصيلية الكه 30وطوله

كولوم 19-10×1.6فولت وان شحنة االلكترون 5فرق الجهد بين طرفي السلك

التوصيل علي التوالي والتوازي

طرق توصيل المقاومات علي التوازي-2علي التوالي -1: انواع التوصيل

: اوال : التوصيل علي التوالي

الغرض من التوصيل

الحصول على مقاومة كبيرة من مجموعة من المقاومات الصغيرة

فروق الجهود تتجزا وتختلف من مقاومة -2ثبوت شدة التيار الكهربي -1 المميزات المقاومة المكافئة)المحصلة ( اكبر من اي مقاومة-3الخري

إيجاد المقاومة المكافئة لمجموعة من المقاومات المتصلة على التوالى


20

المتصلة على التوالى فى دائرة كهربية تشمل بطارية R 1 ، R 2 ، R 3ندمج كل من المقاومات -1

أميتر وريوستات ومفتاح جميعها متصلة على التوالى أمبير Iنغلق الدائرة الكهربية ثم نقوم بتعديل الريوستات حتى يمر تيار كهربى مناسب شدته -2 كل R1 ،R 2 ،R 3بين طرفى المقاومات V 1 ،V2 ،V3نقيس فرق الجهد -3

بين طرفى المجموعة `Vنقيس فرق الجهد الكلى -4على حدة مجموع فروق الجهد على المقاومات بالدائرة يساوى فرق الجهد الكلى بين طرفى المجموعة :نالحظ أن

ويسمى هذا

1:الن تيار ثابت فيكونبقانون كيروشوف 2 3I I I I

e

...... ( 1 2 3 00)1 2 3

R 0001 2 3q

V V V V IR I R R R

R R R

Pwالقدرة الكهربية

22PW القانونE vq VPw IV I R

t t R

هي الطاقة المستنفذة في الموصل خالل الثانية القدرة

وحدة قياس القدرة

1000/ االوم علما ان كليو الوات = 2.اوم= فولت 2الوات=جول/ الثانية =امبير الوات

جول في الثانية 1هو قدرة آله كهربية تبذل شغال قدره الوات

قوانين القدرة

وحدة القياس القانون التعريف

الطاقة الكهربية المستنفذة فى الثانية الواحدة

PWE

t

ثانية = وات جول

J S = watt

حاصل ضرب فرق الجهد بين لتيار طرفى الموصل فى شدة ا

المار فيه

PW = I V

فولت . امبير

مربع فرق الجهد بين طرفى موصل

مقاومته واحد اوم

2VR

اوم 2فولت

مربع شدة التيار المار فى موصل مقاومته واحد اوم

PW = I2 R اوم 2امبير .


21

- ؟منزل تزداد شدة التيار فى المنصهر العامعند زيادة قدرة األجهزة الكهربية بال علل :

ومع ثبوت فرق الجهد نجد ان القدرة تتناسب طرديا VI w = Pالقدرة تتعين من العالقة يارفبزيادة قدرة األجهزة تزداد شدة الت -مع شدة التيار

Epw الطاقة الكهربية المستنفذة

هي حاصل ضرب القدرة في الزمن الطاقة الكهربية

اي وحدة القدرة في الثانية –الجول يكافئ : الوات ، الثانية وحدة القياس

t/R2Rt=v2=VQ=VIt=I Epw القانون

سعــر الكيلووات ساعة× الطاقة المستنفـذة تكاليف االستهالك سعــر الكيلووات ساعة بالقروش× الزمن ساعة×= القـدرة المستنفـذة كيلوات لتيار* فرق الجهد* الزمنوالطاقة الكهربية= شدة ا

الوحدة الطاقة التجارية

الكليووات . ساعة هي الوحدة التجارية =كليوات . ساعة= 1000*60*60=3.6x105 j جول

المالحظات تدل قيمة القدرة الكهربية على شدة االضاءة . --1 ية الواحدة تدل ايضا القدرة الكهربية على مقدار الطاقة الكهربية المستنفذة فى الثان -2 ياران القدرة تتناسب طرديا مع شدة التيار فبزيادة قدرة األجهزة تزداد شدة الت 3. ينصهر-سلك المنصهر : سلك رفيع مصنوع من النحاس يعمل علي حماية الشبكة عند زيادة احمال-4ة وينصهر السلك اذا زاد تيار عند الحد االقصي له ترتفع درجة حرار -اذا زاد االستهالك عن حد االمان

المنصهر حد االمان: اقصي تيار يتحمله المنصهر لو زاد عن ذلك ينقطع التيار ويجب اال تزيد قدرة كل االجهزة -5

حد االمان -عن هذا مسائل علي القدرة

ارشادات لحل مسائل علي القدرة2Pwانون:تكون شدة التيار ثابته فنحسب القدرة من الق في حالة التوصيل علي التوالي:-1 I R

2VPw:فرق الجهد ثابت فتكون القدرةفي حالة التوصيل علي التوازي-2R

والتوصيل علي التوالي والمقاومة المكافئة -عند ثبوت شدة التيار تكون القدرة تتناسب طرديا مع المقاومة- والمقاومة االكبر قيمة االكبر في الطاقة الحرارية -اكبر ما يمكن فتكون القدرة اكبر ما يمكن فتكون القدرة تناسب تناسب عكسيا مع المقاومة -عند ثبوت فرق الجهد: في التوصيل علي التوازي -4

فيكون المقاومة االقل قيمة االقل في الطاقة الحرارية IVtحساب الطاقة المستهلكة = القدرة* الزمن =-5 = نضرب شدة التيار * قوة الدافعة للبطاريةحساب القدرة المصدر -6

حساب قدرة اي مقاومة = -72I R

ثالثة مصابيح متماثلة وصلت مرة على التوالي ومرة أخرى على التوازي مع نفس المصدر . --:( تطيبقات : قارن بين القدرة المستنفذة في المصابيح في الحالتين

المقاومة -2شدة التيار -1احسب كل من : 100W-220Vي مكتوب عليه مصباح كهرب--:(2)


22

3 دقائق 10الطاقة المستنفذة في -3(يستخدم في اضاءة الطوارئ بالمدرسة في حالة 5000watt-240Vكهربي مكتوب عليه)مصباح :(3)

فولت ( 60Watt-240مصباح مدون علي كل مصباح ) 35انقطاع التيار الكهربي يوصل بمصابيح عددها احسب ما يلي :

القدرة الالزمة الضاءة كل المصابيح -2اكبرشدة تيار -1 ما السبب في ان المصدر الكهربي مالئم الضاءة المدرسة -3 ( 150watt-240vهل المصدر يكون مالئم في حالة استبدلت المصابيح باخري مكتوب عليها) -4 احسب مقاومة وشدة تياركل فتيلة -6اذكر سببين لتوصيل مصابيح علي التوازي -5 فولت لماذا؟ 1.5هل مقاومة المصباح وهو مضئ تساوي مقاومته عند استخدم جهد-7 ( w36 – v12مصباح مكتوب عليه ) (:4) احسب شدة تيار ومقاومة المصباح . -2مامعني المكتوب علي المصباح . -1 قة خالل ساعتين .احسب الطا -4ث . 15احسب الشحنة خالل -3 قروش 5ساعات سعرك . و . س = 5احسب تكاليف المصباح خالل شهر اذا كان يعمل في اليوم الواحد -5

توصيل االعمدة علي التوازي

مقاومة صغيرة من مجموعة من مقاومات الكبيرة. الحصول على الهدف من التوصيل

يار يتجزأ.شدة الت -2يتميز بثبوت فرق الجهد . -1 المميزات الحصول علي مقاومة صغيرة من مقاومات كبيرة-3

إيجاد المقاومة المكافئة لعدة مقاومات على التوازي المتصلة على التوازي فى دائرة كهربية تشمل بطاريةو R 1 ، R2، R 3ندمج كل من المقاومات -1

أميتر وريوستات ومفتاح موصلة معا . أمبيرفى Iم نقوم بتعديل الريوستات حتى يمر تيار كهربى مناسب شدتهنغلق الدائرة الكهربية ث -2 الدائرة الرئيسية فولت Vأمبير ثم نعين فرق الجهد الكلى بالفولتميتر وليكن Iنعين شدة التيار الكلى باألميتر وليكن -3 R3فى I 3و R 2 فى I2و R 1فى I 1نعين شدة التيار فى كل مقاومة وليكن -4 -نجد أن : Iبشدة التيار الكلى I1+I2+I3م نقارن المجموع ث

I = I1 + I2 + I3

المقاومة المكافئة مقلوب

لعدة مقاومات متصلة على التوازى يساوى مجموع مقلوب

مةهذه المقاو

V

Req =

V

R1

V

R2

V

R3

1

Req =

1

R1

1

R2

1

R3


23

المقاومة المكافئة

ي المقاومة الوحيدة التي تؤدي وظائف مجموعات من المقاومات سواء كانت ه التعريف متصله اما علي التوالي او علي التوازي

المقاومة المكافئة اكبر من اي مقاومة علي التوالي

اقل من قيمة اي مقاومة علي التوازي

؟اوم 10المقاومة المكافئة لعدة مقاومات موصلة معا = المقصود: ن قيمة المقاومة الواحدة التى تؤدى وظيفة المجموعة كلها بحيث اليتغير فرق الجهد اوا اوم 10شدة التيارالكلى =

خد بالك :تزداد المقاومة المكافئة النه يمكن اعتباره عن سلك طويل وكلما زاد طول السلك في التوصيل علي التوالي

زادت اسب طردي مع طول السلك الن السلك الطويل مجموعة من ونفس السبب لية المقاومة تتن-مقاومته

مقاومات متصله علي التوالي : تقل المقاومة المكافئة الن المقاومة تتناسب عكسيا مع المساحة و نفس في التوصيل علي التوازي-2 السبب لية

كانه مجموعة المقاومة تناسب عكسيا مع المساحة الن التوازي كان سلك طوله ثابت ومساحته مختلفة من المقاومات متصله علي التوازي

توصيل االجهزة في المنازل

علي التوازي مثل المصابيح طريقة التوصيل

ثبوت فرق الجهد فكرة العمل

يجعل لكل مصباح مسار خاص به بحيث اذا -2المقاومة المكافئة اقل ما يمكن -1 الفوائدا اذا اضئي مصباح ال تضاء جميع انطفا مصباح ال تنطفئ جميع المصابيح واذ

المصابيحيجعل شدة التيار اكبر ما يمكن الن المقاومة -4يجعل فروق الجهود ثابتة -3

المكافئة اقل

تتناسب عكسيا مع المقاومة المكافئة تتناسب طرديا مع المقاومة المكافئة القدرة

Req = R1 + R2 + R3 القانون الرياضى321

1111

RRRR

قيمة المقاومة المكافئة

اقل من فيمة أي مقاومة اكبر من قيمة أي مقاومة

علي التوازي-المقارنة بين التوصيل المقاومات علي التوالي

التوصيل على التوازى التوصيل على التوالى وجه المقارنة


24

الغرضالحصول على مقاومة كبيرة من عدة

مقاومات صغيرةمن عدة الحصول على مقاومة صغيرة مقاومات كبيرة

السبب العلمىالمقاومة تتناسب طرديا مع الطول وفى التوصيل على التوالى يزداد

طول المسار أمام التيار

المقاومة تتناسب عكسيا مع المساحة وفى التوصيل على التوازى تزداد المساحة أمام

التيار

طريقة التوصيل

يكون هناك مسار واحد فقط أمام خط واحد ( التيار )

يكون هناك أكثر من مسار أمام التيار ) أكثر من خط (

شدة التيار ثابتة ال تتجزأ

I = I1 = I2 = I3 تتجزأ ويكون

I = I1 + I2 + I3

فرق الجهد يتجزأ ويكون

V = V1 + V2 + V3 ثابت ال يتجزأ ويكون

V = V1 = V2 = V3

اسب عكسيا مع المقاومة المكافئةتتن تتناسب طرديا مع المقاومة المكافئة القدرة

القانون الرياضى

Req = R1 + R2 + R3 321

1111

RRRR

قيمة المقاومة المكافئة

اقل من فيمة أي مقاومة اكبر من قيمة أي مقاومة

القدرة الكهربية علي التوالي وعلي التوازي

وجه المقارنة

علي التوازي علي التوالي

2Pw القانون I R 2VPw

R

متغيرة ثابته شدة التيار

فرق الجهد

ثابت متغير

تتناسب طرديا مع المقاومة كلما زادت المقاومة المقاومة تزداد القدرة

تتناسب عكسيا مع المقاومة كلما زادت المقاومة تقل القدرة

ما المقصود

جول 300ة المستهلكة في زمن واحد ثانية=الطاق وات 300قدرة المصباح= 1

:مصباح كهربي مكتوب علية 2(220v)-60watt؟

جول في الثانية 60هو ان الطاقة المستهلكة في المصباح فولت 220الواحدة ويكون فرق الجهد=

احترس ك؟قد تتناسب عكسيا مع فرق الجهد اشرح ذل –قد يكون شدة التيا ر تتناسب طردي مع فرق الجهد

Vحالة قانون اوم :في -1 I IR أي فرق الجهد يتناسب طردي مع شدة التيار

254


25

في حالة القدرة :-2

PwPw IV I

V

عند ثبوت القدرة شدة التيار عكسيا مع فرق الجهد

مرة علي توازي ؟ -فكر: قارن بين قدرة لمقاومتين مرة علي توالي كم تكون نسبة بين مقاومة مصباح هو مضاء وهو غير مضاء-2

علل لما ياتي

الدوائر الكهربية المتصلة على التوازى تستخدم أسالك سميكة عند طرفى البطارية بينما تستخدم أسالك -1 أقل سمكا -2 ؟عند طرفى كل مقاومة فى الدائــرة -3

ى تكون أكبر ما يمكن عند مدخل ومخرج التيار )أى عند قطبي البطارية( ألن شدة التيار فى دائرة التواز لذلك تستخدم اسالك سميكة لها مقاومة اقل فال تؤثر فى شدة التيار بينما يتجزأ التيار فى كل مقاومة على حدة ز على حدة التوصيل على التوازى يتيح لنا تشغيل كل جها؟توصل االجهزة الكهربية فى المنازل على التوازى -4

واذا تم إيقاف تشغيل اى جهاز التتوقف باقى االجهزة عن العمل ، كما ان التوصيل على التوازى يتميز بثبوت فرق الجهد الكهربى والمقاومة الكلية لالجهزة تكون اصغر ما يمكن فتكون شدة التيار

كبيرة الطويل كما لو كان مكون من عدة مقاومات النه يمكن اعتبار السلك ؟كلما زاد طول السلك زادت مقاومته -- -5

L متصلة على التوالى وايضا المقاومة تتناسب تناسبا طرديا مع طول السلك عند ثبوت باقى العوامل R

A؟كلما زادت مساحة مقطع السلك قلت مقاومته ----4

1

R مقطع ألن المقاومة تتناسب عكسيا مع مساحة ويمكن اعتبار السلك السميك كما لو كان مكون من عدة مقاومات متصلة -السلك عند ثبوت باقى العوامل

على التوازى الن علي التوالي تزداد المقاومة المكافئة مما ؟ال توصل االجهزة الكهربائية علي التوالي في المنازل -6

ثابت يكون فرق الجهد غير–الداخل الي االجهزة يقلل تيار احترق مصباح من مصابيح المنزل فإن المصابيح األخرى تظل مضيئة -6

ألن المصابيح في المنزل متصلة على التوازي ؟التيار يكون ثابت عند توصيل المقاومات علي التوالي-7 الن التيار الكهربي يدخل من طرف ويخرج من الطرف االخر كما هو وتكون المقاومة المكافئة اكبر -7 اي مقاومة اخري فيكون التيار في ا مقاومة مثل باقي المقاومات ومثل المقاومة المكافئة من تزداد القدرة المسحوبة من مصدر كهربي اذا وصلت مقاومة علي التوازي مع مقاومة اخري في دائرة -8

؟المصدرالمقاومة المكافئة علي عند التوصيل علي التوازي تتناسب القدرة عكسيا مع المقاومة لثبوت فرق الجهد و

التوازي اقل ما يمكن فتقل المقاومة فتزداد القدرة اضعاف لو كانوا علي 4اوم 2:المقاومة المكافئة لمقاومتين متساويتين قيمة كل منهما 94غزة -9

التوازي؟ 1=2/2اوم اما توازي تكون 4=2*2الن التوالي تكون مقاومة كلية =


26

فكر

مصابيح عديدة عند نزع احدهما في حالة التوصيل توالي او توازي؟:ماذا يحدث الضاءة ال ما نسبة بين شدة تيار قبل مرورة الي شدة تيار بعد مرورة في مقاومة معينة وقارنها بفرق الجهد؟-2

ماذا يحدث لشدة تيار وفرق الجهد بعد مرورهم في مقاومة ما ثم تغير اتجاة تيار خالل نفس المقاومة؟ -7 اوم كم تكون قيمة المقاومة وكم تكون قيمتها لو 0.2بين شدة تيار الي فرق الجهد =كانت نسبة -8 زاد التيار الي الضعف.؟ -9

ماذا يحدث لقيمة مقاومة لو تغير اتجاة تيار؟ -10مقاومات متساوية عند توصيلهم علي توالي ثم 5شدة التيار المار في مقاومة من تكون نسبة بين كم -11

توازي؟ كم تكون نسبة بين قطرهما ؟ 4:1بة بين مقاومتهما سلكان النس -11

حساب عدد المصابيح : حساب =القدرة الكلية/ قدرة المصباح الواحد

من المعلوم ان المصابيح توصل علي التوازي فيكون R RRt nn Rt

لكن لو كان فرضا عل التوالي : RtRt Rn nR

قسمة القدرة الكلية للكل المصابيح علي قدرة المصباح الواحدةلو حساب خارج -3 حساب شدة التيار لمصباح واحد علي التوالي وحساب تيار لمصباح الواحد علي التوازي النسبة بينهم-4 هو عدد المصابيح وكان فرق الجهد A 5ذا كان سلك المنصهر في أحد المنازل ال يتحمل تيار ا أكبر من تطيبقات :

-110 v - يتلف سلك المنصهر علمافما أكبر عدد من المصابيح يمكن إضاءتها دفعة واحدة دون أن

Ω 2وأن مقاومة باقي أجزاء الدائرة 620Ωكل مصباح ة بأن مقاوم

5Aفولت تسمح باكبر تيار 220قوة دافعة500wأحسب اكبر عدد من المصابيح قدرتها (:2) (فاذا كان المنصهر في المنزل 220V-60Wattمصباح متوب عليها ) 50علي :منزل يحتوي-(3)-

وكم من هذة المصابيح يمكن اسخدامها واذا اريد انارة المصابيح كلها فما 10Aاكبر من .ال يحتمل تيار هو التغير الذي يطرا علي المنصهر

مع مصدر كهربي قوته الدافعةاوجد اكبر عد د من المصابيح يمكن توصيلها علي التوازي معا -(4) امبير 4.1بدون ان ينصهر او يحترق المنصهر في الدائرة يسمح بمرور تيار اقصاه فولت 220 60wattوقدرة كل مصباح

مسائل علي توصيل المقاومات

R ارشادات :في التوصيل علي التوالي :1 2 3

t R R R

R في حالة تساوي المقاومات : *t R N

التوصيل علي التوازي : -2

1 2 3

1 1 1 1

R t R R R


27

في حالة تساوي المقاومات :-4

ReR

qn

Re وجود مقاومتين متساويتين :2

Rq - اما لو وجود مقاومتين مختلفتين تساوي المقاومة المكافئة

:1* 2

R1 2

R Rt

R R

المقاومة المكافئة يقصد بها المقاومة الخارجية بدون مقاومة داخلية اما لو طلب المقاومة الكلية يقصد بها -5 مجموع المقاومات+ المقاومة الداخلية

طرق التعامل مع المقاومة المكافئة ومعرفة نوع التوصيل نفس االتجاة تكون توالي اما لو االتجاهاتحدد اتجاة التيار من القطب الموجب لو كانت المقاومات في -1 مختلفة تكون توازي

المقاومة التي يمر بها نفس التيار في نفس الفرع تكون موصلة علي التوالي-2 المقاومة التي تكون بطاريتها مفتوحة تهمل وال تحسب قيمتها -3 ك يلغي المقاومة الثانية عند توصيل سلك مهملة المقاومة مع مقاومة اخري علي التوازي فان السل-4

وكأنها غير موجودة في الدائرة عند توصيل سلك مهمل المقاومة مع مجموعة من المقاومات علي التوازي فان السلك يلغي-5 وجود تلك المقاومات كأنها غير موجودة لتياراي تغيير في اي جزء في احد مقاومات الدائرة يغير من المقاومة المكافئة ويغير من شدة ا6 الكلي وللفرع عند تبسيط واختزال المقاومات نبدا من الطرف البعيد عن المصدر ذلك عند حساب المقاومة المكافئة -7

والطرف االكثر تشابكا ثم االقل تشابكا وهكذا اتجاة التيار في المقاومة ال يغير من قيمة المقاومة-8

يار فاذا كان فرق الجهد = صفر فان التيار ينعدمفرق الجهد بين طرفي الموصل هو الذي يحدد مرور الت9 لو كانت مجموعة من المقاومات متساوية في التيار تكون علي توالي اما لو كانت متساوية في-10 علي توازي -فرق الجهد

وجدت عدة مقاومات تياراحد المقاومات يساوي مجموع شدة التيار في باقي المقاومات تكون هي -11 وبقية المقاومات علي توازي -علي توالي

اي مقاومة نضع بين طرفيها ارقام مختلفة في سلك او مفيش مقاومة نضع نفس الرقم طريقة النقط : ونرسم بطارية وارقام لو تكرر اكثر من مقاومة بين رقمين يكونوا توازي رتيب احسب مع اوم علي الت 0.1 0-0.3-0.2(تياراتها 9-3-18وصلت عدة مقاومات ) - تطيبقات :

الرسم المقاومة المكافئة ( اوم0.05-0.2-0.15( اوم علي الترتيب فكانت شدة التيار علي التوالي)30-20-10وصلت مقاومات) -2 بمصدر كهربي فمر تيار Ω ،20 Ω ،30 Ω 10وصلت ثالث مقاومات 1993أزهر دور ثان -3 اومات على الترتيب . أوجد قيمة المقاومة المكافئة في المق A ،0.2 A ،0.05 A 0.15 -شدته

مع توضيح طريقة التوصيل المكافئة المكافئة:-مقاومات متساوية القيم وضح طريقة التوصيل للحصول علي 4-4 تيار اقل قيمة-4اقل قيمة -3اكبر قيمة -2=قيمة مقاومة الواحدة -1 : مسائل حساب المقاومة المكافئة


28

مقاومات متساوية في القيم ووضح مع الرسم كيف تحصل علي مقاومة مكافئة تساوي قيمة 7ك لدي

بثالثة طرق مختلفة- المقاومة الواحدة

كيف يمكن توصيلها معا بأربع طرق مختلفة موضحا Ω 30ثالث مقاومات متساوية قيمة كل منها -2

في كل حالة بالرسم هذه الطرق ، ثم أوجد قيمة المقاومة المكافئة

اوم وعند توصيلها علي 20عدة مقاومات متساوية عند توصيلها علي التوالي المقاومة المكافئة =-3 اوماحسب قيمة المقاومة وعددهم 0.2قيمة المقاومة المكافئة = -التوازي كانت ة اربعة امثال عند توصيلهم علي اوجد النسبة بين المقاومتين عند توصيلهما علي التوالي المقاومة المكافئ-(4)

التوازي حاالت خاصة : خد بالك منها

الن طول سيقلل الي النصف والمساحة Rt=R/4تكون المقاومة المكافئة : Rعند ثني السلك مقاومته -1 تزداد الي الضعف Rt=R/4عند تحويل السلك الي دائرة فان المقاومة ا المقاومة المكافئة :-2

اوم 8كل مقاومة


29

ومقاومة الداخلية = واحد اوم بين نهايتي قطر24Vتقيم شكل علي هئية دائرة قوة دافعة سلك مس مثال :

؟ احسب مقاومة السلك المستقيم 3Aيمر به تيار كهربي شدته ن( مقاومة اضالعه علي الترتيب -ل-ع-ص-مضلع من السلك رؤسه )س)2000زهر -2(6-9-12-15-18 )

ار كهربي بحيث تكون مقاومته اقل ما يمكن وما قيمتها كيف توصل راسين من رؤسه بمصدر تي في حالة وجود شكل هندسي معين وطلب منك وضع البطارية للحصول علي اقل مقاومة مكافئة-3 عند اقل مقاومة -نضع البطارية

ربي( كيف يتم توصيلهم للحصول علي اكبرتيار كه5-10-15-20شكل رباعي مقاومات )---1 مثال : واقل مقاومة

مسائل االشكال محيط المستطيل -3 4محيط المربع = طول ضلعه*-2التنسي مقاومة = محيط الشكل

2=) الطول+العرض(*صنع منه مربع احسب المقاومة المكافئة عند توصيل 80Vيكون فرق الجهد10Aسلك مر تيار شدته -:(-1

بطارية توصيلة بقطر –باي ضلع احسب cd-abوجعل علي شكل مستطيل 36Vوفرق الجهد 2Aالمقطع يمر به تيار شته سلك منتظم-(:2)

bcضعف abعلما ان طول ab-2-ac-1المقاومة المكافئة عند توصيل بطارية عند : التعبير عن المقاومات بدالله الطول والمساحة :

ساحة عالقة عكسية وتكونبالنسبة للطول تكن التعبير عن المقاومة بطول السلك عالقة طردية اما للم بشرط ان يكون باقي العوامل ثابته

مثال :بدالله الطول وثبت المساحة :2 1 1

1 2 2

I R L

I R L

بدالله المساحة :2 1 2

1 2 1

I R A

I R A

(سم 48*-24-16ثالثة اسالك من نفس المادة ونفس مساحة مقطعها اطوالها علي التوالي ) -(:1) المسائل : وصلت

لحسب مقاومة 6Vوكان فرق الجهد بين طرفي كل مقاومة 3Aعلي التوازي في الدائرة يمر بها تيار شدته كل سلك

سلكان لهما نفس الطول ومن نفس المادة نصف قطر االول ضعف نصف قطر الثاني وصال معا علي-:(:2) احسب شدة التيار في كل 9Aلدائرة التوازي في دائرة كهربية وعند غلق الدائرة كانت شدة التيار في ا منهما

حساب شدة التيار حالة التوصيل علي التوالي : تكون شدة التيار في المقاومات واحدة = تيار الكلي سواء كانتفي -1

مقاومات متساوية او مختلفة I=I1+I2+I3في حالة التوصيل علي التوازي يكون تيار الكلي يساوي مجموع تيار كل مقاومة -2 يتساوي تيار في التوصيل علي التوازي في حالة تساوي قيم المقاومات-3 في حالة وجود عدة مقاومات متساوية علي التوازي شدة التيار الكلي = شدة التيار المقاومة الواحدة *-4 عدد المقاومات

اوم 6-3قوانين حساب شدة التيار لمقاومتين مختلفتين علي التوازي ولتكن -5 اوم 6اوم ضعف مقاومة 3:يتجزا تيار في كل مقاومة بنسب وتناسب يكون تيار المقاومة الطريقة االولي


30

اوم تحصل علي ثلث التيار 6من تيار كلي و 2/3اوم تحصل علي 3اي ان

اي نضرب تيار الكلي * المقاومة المكافئة وثم نحسب V=IR:نحسب فرق الجهد المجموعة الطريقة الثانية تيار كل مقاومة بقسمة فرق جهد المجموعة /مقاومة كل فرع

:نجسب تيار المقاومة االولي فرع االول من القانون الطريقة الثالثة

21

1 2

RI I

R R

و بنفس الطريقة تيار المقاومة الثانية

1

21 2

RI IR R

متصل مع مجموعة من المصابيح الخمسة متساوية في قارن بين شدة تيار في مصبا ح الواحد-1: مسالة المقاومة عند توصيلع علي التوالي وعند توصيله علي التوازي

احسب 1.5Aفولت تيار الكلي 60متصالن علي التوازي مع مصدر فرق الجهد R1-R2مقاومتان -2 قيمة المقاومتين

2Aازي وكانت شدة التيار في المقاومةاوم متصلة علي التو 24-8-3:ثالثة مقاومات وهم 43مصر -3 ا شدة التيار الكلي -حسب شدة التيار في المقاومة الثالثةا اوم وصلتا علي التوازي بين طرفي مصدر كهربي قوته الدافعة الكهربية 9-6:مقاومتان 90السودان -(4)--6v القدرة الكهربية المستمدة -2ائرة شدة التيار الكهربي المار في الد-1اوم احسب : 0.1ومقاومته الداخلية

4اوم والمقاومة 6معدل الطاقة المستنفذة في المقاومة -3من المصدراوم علي الترتيب تيار كل مقاومة واحد امبير ولم يتم توصيل المقاومات علي 15-10-5ثالثة مقاومات ("5)

لت احسب المقاومة الداخليةفو 17والقوة الدافعة الكهربية -التوالي امبير ولم يتم توصيل المقاومات 2اوم علي الترتيب تيار كل مقاومة 40-30-20-10مقاومات 4(: "6)

التيار الكلي -فولت احسب المقاومة الداخلية 17والقوة الدافعة الكهربية -علي التوالياومات في االفرع متساوية تلغي مقاومة في في جالة تساوي المقاومات او كانت نسب المق-1: مسائل المعين

اذا كانت البطارية في اتجاة القطر االخر-القطر

الشكل المرسوم أمامك :

احسب المقاومة المكافئة في الحاالت التالية إذا وصلت بطارية بين ب , د مرة. -2إذا وصلت بطارية بين أ , ج مرة . -1 احسب شدة تيار في كل مقاومة -4 إذا وصلت بطارية بين أ , ب مرة -3

دورثاني( 2014االثبات )ازهر قانون اوم للدائرة المغلقة: VBكولوم =1كولوم + شغل مبذول لنقل 1شغل مبذول لنقل

داخل العمود خارج العمود


31

الخارجية Rالداخلية خالل rخالل

( )

VB Vin Vout

VB Ir IR I R r

VBI

r R

نص قانون اوم للدائرة لمغلقلة

شاادة التيااار الكلااي المااار فااي الدائرةتساااوي النساابة بااين القااوة الدافعااة الكهربية الكلية الي المقاومة الكهربية الكلية

(كولوم في الدائرة كلها داخل او خارج 1الشغل الكلي المبذول لنقل ) القوة الدافعة الكهربية العمود

فرق الجهد بين قطبي العمود في حالة عدم مرور تيار كهربي او

Rالمقاومة الخارجية:-rالمقاومة الداخلية : قانون القوة الدافعة الكهربية+فرق الجهد الداخلي Vالقوة الدافعة الكهربية =فرق الجهد الخارجي

V

( )in out

V V V VB B

Ir IR I R r

V ار الكليشدة التيBI

r R

العالقة بين قوة الدافعة وفرق

الجهد بين قطبي العمودالقوة الدافعة الكهربية اكبر من فرق الجهد اي ان

V VB

V=Irهو حاصل ضرب شدة التيار * في المقاومة الداخلية الجهد المفقودالقوة –دافعة قبل توصيلها بالدائرة او الفرق بين قيمة القوة ال

الدافعة الكهربية بعد توصيلها بالدائرة

قيمة فرق الجهد بين طرفي 1 المقاومة

V IR

–العالقة بين القوة الدافعة الجهد المفقود

V=VB-Ir اي ان القوة الدافعة الكهربية =فرق الجهد بين قطبياي العالقة بينهما عكسية بسبب االشارة -الجهد المفقود-العمود السالبة

القوة -حاالت الجهد المفقود الدافعة

V=VB-Ir-كلما زادت المقاومة يقل التيار الكلي يقل الجهد

داخلية ثابتة وعالقة وقوة الدافعة ثابته والمقاومة الالمفقود

قراءة -تزداد قيمة قراءة الفولميتر بين طرفي البطارية عكسيةV2:V2=IR


32

V2تتناسب طرديا مع تيار لثبوت المقاومة اي كلما قل التيار قلت والعكس صحيح

ن المقاومة تقل قيمة القوة الدافعة بعد اغالق الدائرة الكهربية ال-1 المالحظات الداخلية تستهلك جزء من الشحنات فتقلل من قيمة كل شدة التيار

وفرق الجهدفولت فيمتها قبل توصيلها بالدائرة اما 6لوكانت القوة الدافعة -2

فولت اي 6بعد توصيلها بالدائرة فان قيمتها تقل او تساوي

VBان V ع فرق الجهد عندما تنعدم المقاومة تساوي القوة الدافعة م -3

VB=Vالداخلية فيكون

تعين شدة التيار الكلي :-1

VBI

R r s

قيمة القوة الدافعة: -2

( ) 1

2 2 1 32 1

V I R r S IR Ir ISB

V IR VB V IrVB V V IS

دائرة الشحن

حاالت وجود اكثر من بطارية في الدائرة

توصيل البطاريات

طريقة التوصيل

حساب القوة الدافعة الكهربية الكلية

الرسم شدة التيار الكلي

علي التوالي

)بطاريتان في نفس االتجاة (

القطب الموجب للبطارية االولي بالقطب السالب للبطارية الثانية

1 2V V V

B B B

1 2Re

1 2

V VB BI

r q r

علي التوازي)اتجاه

البطاريتان متعاكستان

)

القطب جب المو

للبطارية االولي بالقطب الموجب للبطارية الثانية

1 2V V V

B B B

1 2Re

1 2

V VB BI

r q r

VB1

VB2

r1

r2

VB1

VB2

r1

r2

VB1

VB2

r1

r2

VB1

VB2

r1

r2

VB1

VB2

r1

r2


33

المالحظات ) احترس (

يفرغ الشحنة فى الدائرة والعمود الكهربى االقل العمود الكهربى االكبر فى القوة الدافعة الكهربية-1 ة الكهربية يحدث له عملية شحن فى القوة الدافع

القوة الدافعة الكهربية في حالة البطارية الكبر قيمة –منحني العالقة بين فرق الجهد -2

قوانين دائرة الشحن) بطاريتان في اتجاهين متعاكسين (

القوة الدافعة الكلية

21B

V V VB B

حالة دائرة الشحن االقل في -مقارنة بين بطارية االكبر

االقل قيمة االكبر قيمة وجه المقارنة

قراءة الفولتميتر11

V VB Ir

22V VB Ir

العالقة بين فرق الجهد القوة الدافعة الكهربية –

فرق الجهد بين طرفي البطارية اقل من القوة الدافعة للبطارية

لبطارية فرق الجهد بين طرفي ا اقل من القوة الدافعة للبطارية

فرق الجهد بين طرفي البطارية -حاالت القوة الدافعة الكهربية

القوة الدافعة الكهرية = فرق الجهد بين طرفي البطارية

القوة الدافعة الكهرية اكبر فرق الجهد بين طرفي البطارية

القوة الدافعة الكهرية اقل فرق يةالجهد بين طرفي البطار

انعدام -عندما ينعدم التيارمقاومة -المقاومة الداخلية

داخلية قيمها صغيرة جا لدرجة مقاومة خارجية –نها تهمل

كبيرة جدا

وجود –عند اغالق الدائرة المقاومة الداخلية

في دائرة الشحن للبطارية االقل في القوة الدافعة حيث تسحب البطارية التيار من البطارية

VB=V+Irفتكون

؟عندما تكون الدائرة مفتوحةمتي تكون فرق الجهد بين قطبي البطارية نهاية عظمي ما هي عوامل التي تغير من قيمة فرق الجهد بين قطبي البطارية؟


34

المقاومة الخارجية وعالقة طردية -2المقاومة الداخلية -1 علل:يزداد فرق الجهد بين طرفي البطارية بزيادة المقاومة الدائرة؟

تقلل تيار وفقا للقانون فرق جهد عكسي مع تيار تزداد فرق الجهد -ادة مقاومة تزيد من مقاومة كليةزي

كفاءة البطارية

هي النسبة بين فرق الجهد بين قطبي العمود الي القوة الدافعة الكهربية التعريف

القانون*100*100 100%

B

Ir

V

V VB IrV VB

B

المقاومة الداخلية تتوقف الكفاءة علي العوامل الكفاءة تقل المقاومة كلما قل الجهد المفقود زادت الكفاءة بمعني اخر : -1

تزداد كفاءة البطاريةيقل الجهد المفقودالداخليةومة الداخلية فتنعدم الجهد % لو انعدمت المقا100تصل كفاءة البطارية الي -2

المفقود

حساب الجهد المفقود

Ir

حساب النسبة المئوية للجهد

المفقود الجهد المفقود

-*100

IrVB

المالحظات الهامةد ا لنسبة بين فرق الجهد الكهربي بين قطبي البطارية الي القوة الدافعة دائما اقل من الواحد الصحيح وق-1

لو انعدمت المقاومة الداخلية 1:1تكون متساوية بنسبة في دائرة الشحن :البطارية االقل قيمة في القوة الدافعة فرق الجهد بين قطبي البطارية اكبر من القوة -2

الدافعة المقاومة الداخلية تجمع جمع جبري وليس جمع اتجاهي -3

تطيبقات

V1 V2

VB1

VB2

r1

r2

R

V3

10V 6V


35

ن الرسم السابق:

وجه ارنالمق ة

قراءة V2قراءة V1قراءة قراءة االميترV3

فتح الدائرة

1 =صفر 0

1

V VB Ir I

V VB

3

0

3

V VB Ir

I

V VB

صفر

غلق الدائرة

1 2Re

1 2

V VB BI

r q r

1V VB Ir 1V VB Ir V3=I

R

ماذا يحدث

لخارجية عندما تكون الدائرة ا مفتوحة

V=VBفرق الجهد بين طرفي العمود = القوة الدافعة الكهربية

عندما تكون الدائرة الخارجية مغلقة

فرق الجهد بين قطبى العمود اقل من القوة الدافعة الكهربية للعمودV = VB – I r

عندما يشحن العمود من عمود اخر موصل معه على التوازى

الجهد بين قطبى العمود اكبر من القوة الدافعة الكهربية فرق للعمود

زيادة المقاومة الداخلية لكفاءة البطارية

تقل كفاءتها

وتزداد Irالمقاومة الكلية للدائرة وتقل شدة التيار فيقل المقدار زيادة المقاومة الريوسستات Ir VB = V +وذلك من العالقة V قراءة الفولتميتر

V1وال تصل الى الصفر حسب العالقة V1 وتقل قراءة الفولتميتر = IR

عدم سحب الفولتميتر تيار كهربي من موصل

يكو قراءة الفولتميتر بين طرفي بطارية = القوة الدافعة الكهربية

.فرق جهد بين طرفي البطارية االكبر قيمة القوانين :

11V VB Ir

في حالة دائرة الشحن فان :-2

11V VB Ir -3-وجود بطاريتان مخالفان في االتجاة دائرة شحن

نحسب شدة التيار الكلي =

1 2Re

1 2

V VB BI

r q r

1اما لو كانت بطاريتان في نفس االتجاة-4 2Re

1 2

V VB BI

r q r


36

V=IRفرق جهد بين طرفي المقاومة-5

100*النسبة المئوية للجهد المفقود= Irالمفقود=الجهد -6Ir

VB

كفاءة البطارية:-7

*100*100 100%B

Ir

V

V VB IrV VB

B

فولت عندما توصل 12% وقوتها الدافعة 80احسب المقاومة الداخليةلبطارية كفاءتها :2008اوليمبياد اوم 20بدائرة خارجية المقاومة الخارجية احسب النسبة المئوية Ω 0.5ومقاومتها الداخلية V 12ارية سيارة قوتها الدافعة الكهربية بط --(:2)

Ω 2لفرق الجهد المفقود من هذه البطارية عند استخدامها في إضاءة مصباح مقاومته

اناوم احسب النسبة المئوية للجهد المفقود علما 0.5مقاومة الداخلية12Vبطارية قوتها الدافعة -:(3) اوم ؟ 2لموصل مقاومة اوم وصلت الضاءة مصباح مقاومته 0.5مقاومة الداخلية 5Vبطارية قوتها الدافعة (:4-(

مسائل علي فرق الجهد خالل اسالك نقل الكهرباءوتكون مقاومة المتر الواحد= المقاومة 1000مع تحويل الكم الي المتر بالضرب في 2نضرب طول السلك *

كالكلية/ طول السل فرق الجهد عند االستهالك -فرق الجهد خالل االسالك= فرق الجهد عند المصنع

بسلكين فإذا كان فرق الجهد بين Km 2.5تتصل محطة لتوليد الكهرباء بمصنع يبعد عنها مسافة -:(1) وكان المصنع يستخدم تيارا V 220وبين الطرفين عند المصنع V 240طرفي السلكين عند المحطة

احسب مقاومة المتر الواحد من السلك ونصف قطره إذا علمت أن المقاومة النوعية لمادة A 80ته شد 8Ωm-10×1.57السلك تساوي

مسائل علي قانون اوم للدائرة المغلقةتتصالن على التوازي ، احسب المقاومة المكافئة لهما ، Ω ،18 Ω 12مقاومتان مقدارهما -(:1

؟ A 1.5مقدار فرق الجهد بين طرفي هذه المجموعة الذي يجعل شدة التيار الكلية في الدائرة وما

موصلة على Ω ،21 Ω ،24 Ω 15دائرة كهربية مكونة من ثالث مقاومات مقاديرها -(2)

؟ دائرة أوجد : ) أ ( المقاومة الكلية في ال v 12التوالي مع بطارية تعطي فرقا في الجهد قدره

متصلتان على التوالي مرة وعلى التوازي مرة R2 = 9 Ωوأخرى R1 = 18 Ωمقاومة -(:3)

احسب المقاومة الكلية في كل حالة ، أي اتصال منهما v 24أخرى مع مصدر قوته الدافعة الكهربية

يسحب تيار أكبر من المصدر ؟

abمللي أمبير في سلك معدني رفيع 8مر تيار كهربي شدته 1993األزهر دور أول -:(4)

وعندما وصل معه على التوازي سلك آخر له نفس الطول ومن نفس المعدن لزم زيادة شدة التيار في

ثابتا ، أوجد النسبة بين قطري السلكين a , bمللي أمبير حتى يظل فرق الجهد بين 10الدائرة إلى


37

2سم 0.3متر ومساحة مقطعه 30سلك معدني طوله 2004، دور ثان 1998(: أغسطس 5)

أوم 8.5أوم . متر ، وصل على التوالي مع مقاومة مقدارها 7-10 × 5والمقاومة النوعية لمادته دة التيار المار في فولت ومقاومتها الداخلية واحد أوم . احسب ش 18وبطارية قوتها الدافعة الكهربية

الدائرة . في دائرة قانون أوم الموضحة بالشكل ، فكانت قراءة Rوصلت المقاومة 1993) مصر6 -(

R، احسب من ذلك قيمة المقاومة -أمبير 0.3، وقراءة األميتر فولت 3الفولتميتر

2سم 0.3متر ومساحة مقطعه 30سلك معدني طوله 2004 ، دور ثان1998سطس اغ(7)

أوم 8.5أوم . متر ، وصل على التوالي مع مقاومة مقدارها 7-10 × 5والمقاومة النوعية لمادته

فولت ومقاومتها الداخلية واحد أوم . احسب شدة التيار المار في 18عة الكهربية وبطارية قوتها الداف

الدائرة

الحظ الدائرة الكهربية المبينة بالشكل ثم سجل قراءات كل من الفولتميتر واألميتر : 2004دور أول (8)

حسب الجدول التالي : ا

المفتاح

K

قراءة

الفولتميتر

(V بالفولت )

قراءة األميتر

(A باألمبير )

، Ω 300وصل على التوالي في دائرة واحدة مع مقاومتين 130vمصدر كهربي قوته 1946مصر -9

400 Ω 200راءتي فولتميتر مقاومته قارن بين ق Ω إذا وصل بين طرفي المقاومة األولى ثم بين

طرفي المقاومة الثانية مع إهمال المقاومة الداخلية للمصدر

وصلتا معا على التوازي بين طرفي R1 = 6 Ω ،R2 = 4 Ωمقاومتان 1990 السودان -(10)

احسب : ) أ ( شدة التيار المار Ω 0.1ومقاومته الداخلية v 6مصدر كهربي قوته الدافعة الكهربية


38

R1بالدائرة ) ب ( القدرة الكهربية المستمدة من المصدر) جـ ( معدل الطاقة الكهربية المستنفذة في

R2وكذلك في

ومفتاح ، Ω2.7 ومقاومة خارجية 15Vدائرة كالموضحة فى الشكل تتكون من بطارية (:11

عين: اوال : قراءة الفولتميترين والمفتاح مفتوح Ω0.3 -ت المقاومة الداخلية للبطاريةإذا كان

ثانيا : قراءة الفولتميترين والمفتاح مغلق

احسب Ω0.3ومقامتها الداخلية 12vوصلت بين قطبي بطارية قوتها الدافعة Ω4.7مقاومة (:12)

المار فى الدائرة . )ب( فرق الجهد بين طرفي المقاومة :)أ( شدة التيار

الريوستات عند بداية الزالق مقاومته = صفر وعند منتصفه = نصف مقاومة : مسائل الريوستات

وعند نهاية ريوستات = مقومة كلية

وريوستات موصلة Rثابتة فولت ومقاومتها الداخلية واحد أوم ، أميتر مقاومة 6: بطارية (13- تطيبق

أمبير ، 0.6معا على التوالي . عندما ضبط الزالق عند بداية الريوستات مر بالدائرة تيار شدته

-1أمبير.احسب من ذلك قيمة كل من : 0.1الريوستات مر بالدائرة تيار شدته -وعندما ضبط الزالق عند نهاية

مقاومة الريوستات -2المقاومة

لحظة تركها800Vاوم اذا كان فرق الجهد بين السلك الكهربي واشريط 25اطرة كهربية مقاومها ق(14) اوم احسب مقاومة كل من السلك والشريط علما ان 700المحطة الكهربية وفرق الجهد عند نهاية لمحطة 1:108والنسبة بين مقاومتهما النوعية 100:1النسبة بين مساحتهما فولت 17يمر بهما تيار شدته واحد امبير وصلت ببطارية قوتها الدافعة 15-10-5:ثالثة مقاومات -19 احسب المقاومة الداخلية علما ان المقاومات ليست متصلة علي التوالي -فولت 230اوجد عدد المصابيح يمكن ان تاء بواسطة بطارية قوتها الدافعة الكهربية(:21)

المصابيح مرة علي التوالي ومرة علي التوازي عندما توصل -اوم 20ومقاومة الداخلية 1A وشدة تيار كل مصباح-اوم 10علما ان مقاومة كل مصباح احسب شدة التيار

(22:)


39

(23) الشكل المرسوم أمامك :في

أوم.واحسب القدرة الكهربيه10أوم ، والمقاومة 4احسب شدة التيار المار في المقاومة أوم . 6في المقاومة -لمستمدة والطاقة الكهربيه ا ا

الرسم البياني بطارية لها مقاومة داخليةوصلت علي التوالي مع ريوستات وامير ومقاومة مهملة فحصلنا علي النتائج االتية:(

Y 1 3 5 77

8 V(v)

4.5 4 3 X 1 0.5 I(A)

المقاومة الداخلية -3القوة الدافعة الكهربية -X-Y 2قيمة كل من -1من الرسم اوجد كل من: (5:)*

1 2 3 4 5 فرق الجهد

5 4 3 2 1 شدة التيار

( أفقياI( رأسيا ، )Vإرسم عالقة بيانية بين ) من الرسم:

أوجد القوة الدافعة الكهربية للمصدر . -إكتب القانون المناسب. ب -أ

اسبة. إرسم الدائرة الكهربية المن - د أوجد المقاومة الداخلية . -جـ


40

فولت 6الدافعة = والقوةواحد الداخلية = المقاومة

A ،Bفي تجربة لتعيين مقاومة مجهولة باستخدام دائرة أوم لكل من السلكين 1993 مصر -(6)

Aأخذت القراءات اآلتية:السلك

Bك السل

فرق Vالجهد فولت

0.4 0.9 1.4 2.0

شدة Iالتيار أمبير

0.12 0.28 044 0.63

( I( على المحور الرأسي وشدة التيار ) Vارسم الشكل البياني لناتج التجربتين بحيث يكون فرق الجهد )

Aلى والحرف على المحور األفقي على ورقة رسم بياني واحدة وبنفس مقياس الرسم موضحا العالقة األو

إذا كان من الرسم البياني : استنتج أي السلكين يكون أكبر مقاومة . ولماذا ؟ -B :1والثانية بالحرف

( من نفس المادة ولهما نفس الطول ولكن يختلف قطراهما . فبين أيهما يكون أكبر سمكا A ،Bالسلكان )

؟ ولماذا ؟

قانون كيرشوف او قانون : العقدةالقانون االول : حفظ الشحنة

النص : مجموع التيارات الداخلة عند نقطه في الدائرة الكهربية مغلقة = مجموع التيارات الخارجة منهاعند نقطة التقاء التيارات تكون مجموع التيارات الداخلة الى هذه النقطة، يساوي مجموع التيارات الخارجة او : منها او :

عدم تراكم الشحنات عند نقطه ما :: السبب تسمبته قانون حفظ الشحنة) مقدار الشحنة الكهربية الداخلة الى نقطة ما، هو نفس مقدار الشحنة الكهربية الخارجة من هذه النقطة او :

و معلوم أن شدة التيار) باألمبير( تساوي مقدار الشحنات ) بالكولوم ( التي تعبر مقطع معين في وحدة الزمن ) قانون كيرشوف للتيار في دوائر التوازي الن التيار يتجزأ في عدة فروع. ثانية (( و يستخدم

فرق Vالجهد فولت

0.5 1.0 1.3 1.6

شدة Iالتيار أمبير

0.32 0.63 0.82 1.00


41

0Iاو مجموع الجبري للتيارات عند نقطه ما = صفر اي ان العالقة الرياضية :

الرسم :

1من الرسم نجد ان 2 5 3 4I I I I I

0Iاو مجموع الجبري للتيارات عند نقطه ما = صفر اي ان

Kirchhoff’s voltage law القانون الثاني : قانون حفظ الطاقة

قاعدة كيرشوف للجهد أو قاعدة كيرشوف للمسارالمغلق أو قانون كيرشوف الثاني : اسماء القانون: القوة الدافعاة الكهربياة لادائرة كهربياة مغلقاة تعبار عان الشاغل او الطاقاة الالزماة لتحرياك الشاحنات النص

الكهربية عبر الدائرة كلها مرة واحدةي للقوي المحركة الكهربائية في دائرة مغلقة تساوي مجموع الجبري لفروق الجهد في او المجموع الجبر

الدائرة=صفرالقانون تطبيق لقانون حفظ الطاقة أي أن الطاقة المكتسبة لوحدة الشحنات تساوي الصيغة الرياضية :

من شكل الى آخر، مثال الطاقة المفقودة لوحدة الشحنات، الن الطاقة ال تستحدث و ال تعدم و لكنها تتحول الطاقة الكيميائية في البطارية يمكن أن تتحول الى طاقة حرارية في مقاومة أو طاقة حرارية و ضوئية في مصباح. ) و معلوم أن الجهد ) بالفولت (، بين نقطتين، يساوي الشغل المبذول )بالجول( لتحريك وحدة

الشحنات )بالكولوم( بين هاتين النقطتين( دام قوانين كيرشوف يمكن أن نكون معادالت رياضية يمكن حلها للحصول على القيم المراد ايجادها.و باستخ

مسائل علي قانون كيرشوف :ارشادات لحل مسائل كيرشوف

خطوات تكوين معادالت: : كيف تكون معادلة

http://www.xzx4ever.com/vb/showthread.php?t=9946

http://www.xzx4ever.com/vb/showthread.php?t=9946


42

لتكوين معادالت مبنية على قانوني كيرشوف يجب اتباع الخطوات التالية:

عادالت المستقلة يجب أن يساوي عدد القيم المجهولة.عدد الم-1 اذا كان هناك فرع فيه مقاومات على التوالي أو على التوازي فيجب ايجاد المقاومة المكافئة لها. -2

ضع في كل فرع من الدائرة اتجاها للتيار و يمكن أن يكون هذا االتجاه بصورة عشوائية. ألنه في -3 (1)اذا كانت قيمة التيار، في فرع ما، سالبة فهذا يعني أن االتجاه الذي وضعناه غير النهاية و بعد حل المسألة

صحيح و اذا كانت موجبة فهذا يعني أن االتجاه الذي وضعناه صحيح كون معادالت مستقلة مبنية على قانون كيرشوف للتيار في عدة نقاط

في الرسم في ما بعد.حدد اتجاها معينا لكل مسار مغلق و بصورة عشوائية كما موضح (2)كون معادالت مستقلة مبنية على قانون كيرشوف للجهد لعدة مسارات مغلقة و يجب األخذ في االعتبار

اآلتي:اذا أخذنا مسارا مغلقا في اتجاه معين )اتجاه عقارب الساعة أو اتجاه عكس عقارب الساعة( و كان نفس اتجاه المسارالمغلق الذي أخذناه، فان قيمة هذا اتجاه التيار الخارج من مصدر الجهد )بطارية مثال( هو

المصدر تكون موجبة. أما اذا كان اتجاه التيار الخارج من مصدر الجهد عكس اتجاه المسار الذي أخذناه، فان قيمة هذا المصدر تكون سالبة.

اعة( و كان اتجاه اذا أخذنا مسارا مغلقا في اتجاه معين )اتجاه عقارب الساعة أو اتجاه عكس عقارب الس ( أ)التيار المار في مقاومة ما هو نفس اتجاه المسار الذي أخذناه، فان قيمة فرق الجهد بين طرفي هذه المقاومة

يكون سالبا. أما اذا كان اتجاه التيار المار في مقاومة ما عكس اتجاه المسار الذي أخذناه، فان قيمة فرق الجهد بين طرفي هذه المقاومة يكون موجبا.

اي معادلة جديدة تقوم بانشائها يجب أن تحتوي على األقل على عنصر جديدا لم يكن مذكورا في المعادالت (3) التي سبقتها )عنصر من العناصر المطلوب ايجادها(

مع كتابة معامالت كل معادلة تظهر النتائج. 2ثمeqnثمmod---استخدام اله حاسبة اليجاد القيم باستخدام-8 مسئل علي كيرشوف :

1-مثال في الدائرة الكهربية التالية: R3, R2, R1أحسب مقادير التيارات المارة في المقاومات

) تنبيه: تجاهل المقاومة الداخلية للمصادر (


43

الحل:نضع بصورة عشوائية اتجاهات للتيارات في كل فروع الدائرة و كذلك نضع بصورة عشوائية اتجاها

يجب أن نلتزم بهذه االتجاهات التي وضعناها الى نهاية حل المسألة( كما في للمسارات المغلقة ) و لكن الرسم التالي:

و لكننا ال نحتاجه النه يشمل نفس العناصر abcdefaيمكن أيضا أن نعمل مسارا مغلقا للمسار

الموجودة في كل من المسارين األول و الثاني. ذا ثالثة؟(و االن نكون ثالثة معادالت مستقلة، )لما

لقد كتبت المعادالت باللغة االنجليزية، أي أنها تقرأ من اليسار الى اليمين، و انتبه للعالمات تنبيه:

خاصة عالمة السالب.

cالمعادلة األولى تطبيقا لقانون كيرشوف للتيار عند النقطة

I3 = I 1+ I 2 ……… (1) cألنها نفس المعادلة عند النقطة f ة معادلة عند النقطةال داعي لكتاب

و loop1 و الذي رمزنا له ب abcfaالمعادلة الثانية تطبيقا لقانون كيرشوف للجهد للمسار المغلق هو كما ظاهر في الرسم اتجاهه مع عقارب الساعة

E1- I 1R1+ I 2R2 – E2 = 0 ……….. (2) سالب الن اتجاه التيار المارفيها هو نفس اتجاه المسار R1فرق الجهد بين طرفي المقاومة الحظ

loop1 و فرق الجهد بين طرفي المقاومة .R2 موجب الن اتجاه التيار المارفيها عكس اتجاه المسارloop1 و كذلك الحظ أن جهد المصدر .E1 لمسار موجب ألن اتجاه التيار المتولد منه هو نفس اتجاه اloop1 و جهد المصدر .E2 سالب ألن اتجاه التيار المتولد منه عكس اتجاه المسارloop1 .

و loop2 و الذي رمزنا له ب fcdefالمعادلة الثالثة تطبيقا لقانون كيرشوف للجهد للمسار المغلق هو كما ظاهر في الرسم اتجاهه مع عقارب الساعة

E2 – I 2R2 – I 3 R3 = 0 ……….. (3) (2و اآلن نعوض بقيم المقاومات و المصادر في المعادلة )

6 - 3 I 1 + 2 I 2 – 4 = 0 2 - 3 I 1 + 2 I 2 = 0 ………… (4)


44

(3وأيضا نعوض بقيم المقاومات و المصادر في المعادلة )

4 - 2 I 2 - 8 I 3 = 0 ………… (5) ( و التي منها يمكن أن نحل المسألة5(، )4(، )1اآلن لدينا ثالثة معادالت مستقلة هي ) و ايجاد قيم التيارات الثالثة المطلوبة.

( لنحصل على:5( في المعادلة )1من المعادلة ) I3نعوض للتيار

4 - 2 I 2 - 8(I 1+ I 2 ) = 0 I 2 - 8 I 1 -8 I 2 = 0 4 - 8 I 1-10 I 2 = 0 ……….. (6)

(6( تحت المعادلة )4ضع المعادلة )

4 - 8 I 1-10 I 2 = 0 …….….. (6) 2 - 3 I 1 + 2 I 2 = 0 …………(4)

5( في 4اضرب المعادلة )

5 X (2 - 3 I 1 + 2 I 2) = 0 10 - 15 I 1+10 I 2 = 0 ………… (7)

(6( تحت المعادلة )7ضع المعادلة )

4 - 8 I 1 - 10 I 2 = 0 …….….. (6)

10 - 15 I 1 +10 I 2 = 0 ………… (7)

( لنحصل على7( و )6بعد جمع المعادلتين ) I 2و اآلن يمكن أن نتخلص من

14 -23 I 1= 0 14 = 23 I 1 I 1 = 14/23

= 0.608 I 1 = 0.608 A

مبيرأ R1 = 0.608المار في المقاومة I 1 اذن قيمة التيار

صحيحا( I 1 لو هذا يعني أن االتجاه الذي وضعناه في الرسم موجبةI 1 )الحظ أن قيمة التيار

( 6فاذا عوضنا في المعادلة ) I 2( للحصول على قيمة 7( أو )6في المعادلة ) I 1و اآلن نعوض قيمة

نحصل على

4 – 8x0.608 –10 I 2 = 0

4 – 4.864 –10 I 2 = 0

– 0.864 –10 I 2 = 0


45

–10 I 2 = 0. 864

I 2 = – 0. 864/10

= – 0.0864 I 2 = - 0.0864 A

أمبير R2 = - 0.0864المار في المقاومة I 2 اذن قيمة التيار

ليس صحيحا بل I 2 لسالبة و هذا يعني أن االتجاه الذي وضعناه في الرسم I 2 )الحظ أن قيمة التيار

الصحيح عكس هذا االتجاه(.

I3 ( اليجاد قيمة التيار1)في المعادلة I 2و التيار I 1 و اآلن نعوض قيمة التيار

I3 = I 1+ I 2 ……… (1)

= 0.608 - 0.0864 = 0.5216 )الحظ أن قيمة أمبير. 0.5216يساوي R3المار في المقاومة I3قيمة التيار اذن

صحيحا( I3 لو هذا يعني أن االتجاه الذي وضعناه في الرسم موجبةI3 التيار

2 –مثال في الدائرة الكهربية التالية: R3, R2, R1أحسب مقادير التيارات المارة في المقاومات

ومة الداخلية للمصادر () تنبيه: تجاهل المقا

الحل:نضع بصورة عشوائية، كما في المثال السابق، اتجاهات للتيارات في كل فروع الدائرة و كذلك نضع بصورة عشوائية اتجاها للمسارات المغلقة ) و لكن يجب أن نلتزم بهذه االتجاهات التي وضعناها الى

نهاية حل المسألة( كما في الرسم التالي:


46

فصل االثاني: االثر المغناطيسي للتيار الكهربيال دور العالم اورستد

أن للتيار الكهربي تأثيرات مغناطيسية وذلك عندما 1819اكتشف العالم الدانمركي هانز أورستد عام :لتجربةا وضع

كهسلكا يحمل تيارا كهربيا موازيا إلبرة مغناطيسية حرة الحر تولد مجال المغاطيسي وبانقطاع التيار الكهربي يتوقف انحرف االبرة انحرف االبرة دليل علي المشاهدة// المغناطيسية

انحراف ابرة البوصلة يدل على أن التيار الكهربى أثناء مروره فى السلك ينشأ عنه مجال االستنتاج : مغناطيسي أثر على المجال المغناطيسي إلبرة البوصلة مسببا انحرافها .

برة البوصلة يدل على أن التيار الكهربى أثناء مروره فى السلك ينشأ عنه مجال مغناطيسي انحراف ا االستنتاج: أثر

على المجال المغناطيسي إلبرة البوصلة مسببا انحرافها خواص المجال المغناطيسي

يخرج من القطب الشمالي الي القطب الجنوبي خارج المغناطيس ومن الجنوبي الي الشمالي داخله -1

ما تزاحمت خطوط الفيض المغناطيسي كلما زادت كثافة الفيضكل -2

تميل لتقصير طولها-كاره لبعضها-مشدود-مرنة–منبعجة -منفوخة -3

خطوط المجال منتظمة مثل المجال الناشئ عن مغناطيس علي شكل حدة فرس :المجال المنتظم

وتكون خطوط متوازية ومستقيمة

الكميات الفيزيائية الخاصة بالفيض

الوحدة القانون التعريف لكميةاالفيض

المغناطيسييقدر بالعدد الكلي لخطوط الفيض المغناطيساي

المارة عموديا علي مساحة ما.

Øm=B.A

Wالوبر

كثافة الفيض

هو الفيض المغناطيسي لوحدة المساحات

او هااو عاادد خطااوط الفاايض المااارة عموديااا

بوحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة .

F

IL

mBA

2التسال=وبر/م

العالقة بين الفيض وكثافته T=Web/m2=N/Am=نيوتن / امبير. متر 2التسال= وبر/م

mتكون كثافة الفيض القوة العمودية BACOS الزاوية تكون بين العمودي علي الملف والفيض

B


47

اتجاه المجال

التالحا

بين مستوى الملف )المساحة( والفيض الزاوية الحالة

المغناطيسى

الفيض المار بالملف نهاية عظمى90o = الملف عمودى على اتجاه الفيض

ال يمر الفيض بالملف = صفر الملف موازى التجاه الفيض

من الوضع العمودى على 30دار الملف بمقدار

الفيض

90 + 30 = 120 o =

30o = من الوضع الموازى للفيض 30دار الملف بمقدار

متي

الفيض اكبر ما يمكن ينعدم كثافة الفيض

تكون خطوط الفيض موازية للمساحة المحيطة بتلك النقطه

تكون خطوط الفيض عمودية علي المساحة المحيطة بتلك النقطه

مسائل : مسائل الفيض المغناطيسي

القانون:sinm

BA

وناخد مركبة العمودية

في حالة دوران من الوضع الموازي تكون زاوية كما هي اما لو من الوضع العمودي او نهاية العظمي نجمع 90عليها تسال احسب الفيض في الحاالت االتية : 5في مجال مغناطيسي كثافته 14cmوضع قرص قطره = : مسائل

من الوضع 30دار بزاوية -4مع الخطوط 30يصنع زاوية -3زي للفيض موا-2عمودي علي الفيض -1 العمودي

وليد مجال مغناطيسي من مرور تيار كهربي في سلك مستقيم

شرح التجربة ا


48

ننثر برادة -2 قيم فى الوضع الرأسىنحضر لوحة أفقية من الورق المقوى ينفذ منها سلك مست : لخطوات

،ثم نطرق اللوحة عدة -4نمرر تيار كهربى مستمر فى السلك المستقيم . - 3الحديد علي اللوحة األفقية.

طرقات خفيفه

متحدة المركز مركزها السلك الذى يمر فيه التيارهذه برادة الحديد تترتب علي شكل دوائر منتظمة :لمالحظةا

شدة -وتتزاحم الدوائر بالقرب من السلك وتتباعد كلما ابتعدنا عنه وط الفيض المغناطيسيالدوائر تمثل خط

تزداد باإلقتراب من السلك وتقل باإلبتعاد عنه م المجال المغناطيسى للتيار الكهربى الذى يمر فيه السلك المستقي

يزداد تزاحم خطوط الفيض حول السلك -دة طرق اللوحةوبزيادة شدة التيار المار فى السلك المستقيم وإعا

ة التيار وتقل بإنقاصهدتزداد بزيادة ش شدة المجال المغناطيسى للتيار الكهربى الذى يمر فيه السلك المستقيم

تعيين اتجاه الفيض المغناطيسي الناشئ عن مرور تيار في سلك مستقيم:

اتجاه قطبها الشمالي علي اتجاه المجال )خطوط الفيض(.حيث يدل البوصلة 1

اليد اليمني 2 المبير

نتصااور أننااا نقاابض علااي الساالك باليااد اليمنااي بحيااث يشااير اإلبهااام إلااي اتجاااه التيااار

الكهربااي فااإن اتجاااه باااقي األصااابع الملتفااة حااول الساالك يشااير إلااى اتجاااه المجااال

المغناطيسي للتيارالكهربى .

3

لبريمة قاعدة االيمني لماكسويل

دوران البريمة اتجاة انادفاعها هاو اتجااة التياار الكهرباي واتجااة دورانهاا هاو اتجااة

خطوط الفيض المغناطيسي

من الرسم

Xااليمن :التيار العلي فيكون مجال عمودي داخل الصفحة يرم له 0000االيسر : التيار السفل يكون مجال عمودي خارج الصفحة يرمز له

كثافة الفيض عند نقطة لسلك يمر به تيار كهربي

(1)1 االثبات (2) (3)2

IB I B B B

d d

طردي مع كل من شدة التيار ومعامل النفاذية المغناطيسية العوامل وعكسي مع بعد النقطةعن السلك


49

قانون امبير 2 الدائري(

IB

d

يسية للوسط ،وإذا كان الوسط هواء أو فراغا ،فإن .معامل النفاذية المغناط المالحظات

/ A . m web74 10 =

معامل النفاذية المغناطيسية

هي قابلية الوسط للنفاذ المجال المغناطيسي وهي ثابتة للوسط الواحد • التعريف وتكون في الهواء= •

2B نونالقا d

I

2وبر/امبير ، متر=تسال،متر/امبير=نيوتن/امبير • وحدات القياس

توقف علي نوع مادة الوسط فتكون في الحديد اكبر من الهواء • العوامل

حاالت وضع سلكين متوازيين

تيار السلكين في اتجاهين متضادهين تيار السلكين في نفس االتجاة وجه المقارنة

Bt كثافةالفيض الكلي عند نقطه ما

B B –B t 2 1

B =B B

t 2 1

المجالين في نفس االتجاة المجال كل تيار عكس االخر المجال الناتج

توجاااد نقطاااة التعاااادل باااين السااالكين وبجاااوار نقطة التعادل

السااالك االقااال تيارحياااث يكاااون اتجااااه الفااايض

ساااالك االول يعاااااكس اتجاااااه الناشااااىء عاااان ال

الفاايض الناشااىء عاان الساالك الثااانى ويساااويه

فى المقدار .

توجااد نقطااة التعااادل خااارج الساالكين وبجااوار

الساالك االقاال تيااار حيااث يكااون اتجاااه الفاايض

الناشااااىء عاااان الساااالك االول يعاااااكس اتجاااااه

الفاايض الناشااىء عاان الساالك الثااانى ويساااويه

فى المقدار .

نوع القوة يةالمغناطيس

قوة تجاذب الن كثافة الفايض خاارج السالكين

اكبر من كثافة الفيض بين السلكين

قوة تناافر الن كثافاة الفايض بينهماا اكبار مان

كثافة الفيض خارجهما

d1 d2

I1 I2

الحالة االولى

d1 d2

I1 I2

الحالة الثانية

74 *10


50

نقطة التعادل

وال تنحرف عندها ابرة هى النقطة التى يكون عندها محصلة كثافة الفيض المغناطيسى = صفر التعريف ية او البوصلةمغناطيس

بين السلكين يمر بها التيار في نفس االتجاة واقرب للسلك االقل تيار-1 الشروط خارج السلكين واقرب للسلك االقل تيار لو كان اتجاهين متضادهين-2

االستنتاج1 2

1 1

2 2

1 2 0

1 1 1 12 2

1 2 1 2

Bt B B B B

I I I I d I

d d d d d I

القانون1 1

2 2

d I

d I

؟ ن متوازيين يمر بهما تيار كهربىمتى ال توجد نقطة تعادل لسلكي

فيكون الفيض لسلك االول اكبر من عندما يمر بهما تيار كهربى له نفس الشدة ومتعاكسان فى االتجاه الحل الثاني عند نقطه اقرب للسلك االول وخارجة

السلك ومجال االرض

لجنوبي ونصفه الجنوبي في نصف :االرض لها مجال قطبه الشمالي في نصف الكرة ا المغناطيسية االرضية الكرة الشمالي لها مربة االفقية والراسية

: تتجه نحو الشمال الحغرافي المركبة االفقية لالرض

: اتجاهها دائما العليالمركبة االفقية لالرض الورقة مستوى على عمودي تيار ويحمل لألرض المغناطيسي المجال على عمودي سلك .وللخارج

Bt = B1 + B2 الشرق ندع 21 الغرب عند BBBt

B : والجنوب الشمال عند 2

2

2

1 BBt متي

عندما يكون شدة التيار السلكين المتوازيين في نفس االتجاة وتكون اقرب نقطة التعادل بين السلكين-1 في موضع من السلك االقل تيار

نقطة التعادل خارج احد السلكين

لمتوازيين في اتجاهين متعاكسين عندما يكون شدة التيار السلكين ا وتكون اقرب في موضع من السلك االقل تيار

1 2

3

4


51

ال توجد نقطة تعادل لسلكين متوازيين يمر بهما تيار

كهربى ؟

عندما يمر بهما تيار كهربى له نفس الشدة ومتعاكسان فى االتجاه

وجود نقطة التعادل في منتصف المسافة بين السلكين

التيار ونفس االتجاة عندما يكون لهما نفس

علل

السبب العلمي الحقيقة العلمية

ال توجد نقطة تعادل لسلكين متوازيين يمر بهما قد

لاااه نفاااس الشااادة ومتضاااادهين فاااي تياااار كهرباااى

االتجاة

الن يكون كثافة احدهما دائما اكبر من االخر B1=B2في النقطة االقرب الحدهما فال يمكن ان يكون

d2اكبر من d1الن البد ان تكون

ينصح بعدم بناء المساكن بالقرب من أبراج ؟الضغط العالي للكهرباء

فاايض حفاظااا علااي الصااحة العامااة والبيئااة وذلااك لتولااد

عاان بتعاادنامغناطيسااي حااول االسااالك تقاال كثافتااه كلمااا اب

االبراج الكهربية

تقع نقطة التعادل بين السلكين عندما يكون لهما االتجاة نفس

B1=B2لتنافر خطوط المجال الناتج من المجالين والن

تقع نقطة التعادل خارج احد السلكين عندما يكون لهما اتجاهين متضادهين وتكون اقرب للسلك االقل

تيار

لتنافر خطوط المجال وتكون كثافاة الفايض مان كال منهماا

عند السلك االقل تيار B1=B2متساويان فيكون

فة الفيض المغناطيسي عند اي نقطه تزداد كثا-4علي محور لولبي يمر بها تيار كهربي عند وضع

بداخله ساق من الحديد المطاوع

الن نفاذيااة الحديااد اكباار ماان الهااواء فتعماال علااي تركيااز

خطوط الفيض المغناطيسي

انحراف بوصلة عند وضعها بالقرب من سلك -5 يمر به تيار كهربى

بامرار تال مغناطيسى ألن السلك يتولد حوله مج

قد يمر تيار كهربي في سلك مستقيم وال يولد -6 مجال مغناطيسي

عندما تكون شدة مجال المغناطيس لسلك مستقيم عند نقطه

=شدة المجال االرض

السلكين متعامدين 2Iوشدة تيار السلك الثانى I فى الشكل التالى سلكان متعامدان شدة تيار السلك االول

محصلة كثافة الفيض عند كل نقطة مع تحديد اتجاه الفيض الناشىء عن كل سلك عند تلك النقطة اوجد


52

اسم

النقطة

B1 اتجاه الفيض

عندالنقطة

والناشىء عن

تيار السلك االول

B2 اتجاه الفيض

عندالنقطة والناشىء

عن تيار السلك الثانى

ةمحصلة كثافة الفيض عند النقط

a الى داخل الصفحة الى خارج الصفحة B2 =B1 = صفرB2 –B1 =Bt

b 4 الى داخل الصفحة الى خارج الصفحةB1 =B2 3B1 =B1 –B2 =Bt

c 4 الى خارج الصفحة الى خارج الصفحةB1 =B2 5B1 =B1 +B2 =

Bt

d الى خارج الصفحة ج الصفحةالى خار B2 =B1 2B1 =B2 +B1 =Bt ا

e الى خارج الصفحة الى داخل الصفحة B2 =B1 = صفرB2 –B1 =Bt

f 4 الى خارج الصفحة الى داخل الصفحةB1 =B2 3B1 =B1 –B2 =Bt

g 4 ى داخل الصفحةال الى داخل الصفحةB1 =B2 5B1 =B1 +B2 =

Bt

h الى داخل الصفحة الى داخل الصفحة B2 =B1 2B1 =B2 +B1 =Bt ا

I 2

I

I 2

a

b

c

d e

f

g

h

السلك االول

السلك الثانى

X

X 2


53

تنافر المجاالت بينهما وكل منهما -1بسبب e-aمن الرسم امامك تكون نقطه التعادل عند كل من

صغر من النقطه االخرياال اقرب للتيار مستقيم يمر به تيار كهربي وكان مجالة كما بالرسم ومجال االرض كما بالرسم وشدة مجال كل س: سلك

Hمنهما

= صفر2وعند 2Hتكون كثافة الكلية = 4من الرسم نجد انه عن نقطه

2Hطبق فيثاغورس= 1-3وعند نقطه

مسائل علي السلك المستقيم

2 :عند نقطة ما :مسائل عللي السلك المستقيمI

Bd

حالة ذكر لك قطر السلك ومطلوب كثافة الفيض عند نقطة تكون مسافة = بعد النقطة عن السلك+نقفي -2 10Aمن سلك مستقيم يمر به تيار 10cmند نقطه تبعد مسافةاحسب كثافة الفيض المغناطيسي ع(1) مسائل :

كثافة الفيض الكلية = الفرق بين كثافة السلكين في حالة وجود نقطة بين في نفس االتجاة-1: وجود سلكين السلكين ونجمع خارج السلكين

كين:نطرح خارج السلكين ونجمع عندما تكون نقطة بين السل اتجاة تيار متعاكسيناما لو -2 لو السلكين متعامدين نطبق فيثاغورس : -3 في وجود زاوية بين السلكين -4

2 21 2 1 2

Bt B B B B COS

1سم يمر فى األول تيار شدته 20 سلكان مستقيمان متوازيان المسافة بينهما -1مسائل :10 = I أمبير

2وفى الثانى تيار شدته I أمبير حسب اإلتجاه الموضح . فإذا علمت أن كثافة الفيض المغناطيسى

الكلى tB

عند النقطة P

التى تقع فى منتصف المسافة بين السلكين هي56 10 .تسال

سم. 10التى تبعد عن السلك الثانى مسافة Qة إحسب كثافة الفيض المغناطيسى الكلى عند نقط

]

للهواء74 10 وبر/أمبير.متر[

احسب كثافة الفيض عند نقطه5Aوفي الثاني تيار شدته 10A:سلكان مستقيمان يمر في االول تيار(-2 في نفس االتجاة -عندما يكون اتجاة التياران: من السلك الثاني 20cmمن السلك االول و 10Cmتبعد اتجاهين متضادهين -2 20Aوالثاني40Aتيار السلك االول30cm: سلكان مستقبمان متوازيان المسافة بينهما 2008االزهر -3 -من السلك االول عندما يكون التيار في نفس االتجاة 20Cmاحسب كثافة الفيض عند نقطه تبعد

اكسيناتجاهين متع

B12 + B2

2

Bt =

H 1

4 2

3


54

: افكار التعادل

1 1

2 2

d I

d I

إذا ذكر -النقطة التى توضع عندها بوصلة مغناطيسية وال تتحرك هى نقطة التعادل محصلة المجال = صفر لم تنحرف اإلبرة ناالمجاالن متساوي -لفظ :

[ B1 = B2] نقطة تعادل. هناك تعرف أن -4 2تيار احد السلكين فان كثافة الفيض الكلية = كثافة الفيض الحد السلكين*في حالة تغير اتجاة نقطة تعادل تقسم المسافات بين السلكين بنفس نسب تيار

وضعت ابرة لم 2Aوالثاني 3Aامر تيار في االول15cmسلكان متوازيان المسافة بينهما:95(االزهر1)1مسائل ليتغير وضعها احسب بعد االبرة عن السلك االو

:مجال االرض افقي العلي ولو كان هو مجال السلك واالرض في نفس االتجاة نجمع سلك السلك واالرض وعكس االتجاة نطرح تعامد طبق فيثاغورس

تسال عند اي نقاط تكون 4تسال ومجال االرض 3سلك مستقيم يمربه تيارمن اعلي السفل كثافتهمسالة : 5T 2-1T3-7Tكثافة الكلية =

مغناطيسي لملف دائريالمجال ال لدراسة المجال المغناطيسي للملف الدائري نجري التجربة التالية:

ويانثر برادة الحديد علي لوحة من الورق المق : خطوات التجربة

يخترق اللوحة ملف دائري يمر به تيار مستمر. -2

رادة الحديد متخذة الشكل الموضح بالرسم :اطرق اللوحة طرقات خفيفة فتترتب ب-3 تترتب برادة الحديد وتكون منتظمة عند المركز المالحظات : يشبه إلي حد كبير المجال المغناطيسي لمغناطيس قصير:حيث يكون الوجه الذي يبدو فيه-1: شكل المجال

والوجه الذي يبدو فيه اتجاه التيار - في اتجاه حركة عقارب الساعة قطبا جنوبيا اتجاه التيار عند النظر إليه عند النظر إليه عكس حركة عقارب الساعة قطبا شماليا.

محور الملف الدائري :هو خط مستقيم يمر بالمركز عمودي علي مستوي الملف تختلف كثافة الفيض من نقطة لنقطة أخري. -2خطوط الفيض دائريتها.: تفقد خواص خطوط المجال

ومجالعند محور الملف خطوط مستقيمة متوازية متعامدة على مستوى الملف خطوط الفيض -2


55

وهذا يدل على أن المجال منتظما في هذه المنطقة ،وفي اتجاه المحور أي-منطبق علي محوره

تبدا في االنحناءكلما ابتعدنا عن المركزوتكون علي شكل بيضاوي--4عموديا علي مستوي الملف.

لمغناطيس قصيري يشبة المجال المغناطيسي المجال المغناطيس-5

حساب كثافة الفيض عند الملف الدائري

( أمبير،فاإنI(لفاة،ويمر باه تياار شادته )N(متر،وعدد لفاتاه ) r نفرض ملفا دائريا نصف قطره) القانون

:2NIBr

( A . m /= معاماال النفاذيااة المغناطيسااية وللهااواءحيااث -

web74 10 = )

ماع نصاف قطار عكسايا–مع كل من عدد لفاات وشادة التياار معامال النفاذياة المغناطيساية طردي العوامل

الملف

انعاااااااااااااادام

المجال

ينعدم المجال في الملف الدائري عند لفه لف مزدوج

ند مركز ملف دائري يمر به تيار:تعيين اتجاه المجال المغناطيسي ع

بوضع البوصلة المغناطيسية عند مركز الملف الدائري الذي يمر به تيار فيشير :عمليا:باستخدام البوصلة

قطبها الشمالي إلي اتجاه المجال

جاه الربط فى اتجاه حركة أدر بريمة ) قالوظ ( باليد اليمني في ات :بتطبيق قاعدة البريمة اليمني نظريا :

عقارب الساعة عند مركز الملف بحيث يشير اتجاه دورانها الى اتجاه التيارفى الملف ،فيكون اتجاه

اناااااااااااااادفاعها هااااااااااااااو اتجاااااااااااااااه المجااااااااااااااال المغناطيسااااااااااااااي عنااااااااااااااد مركااااااااااااااز الملااااااااااااااف.

قاعدة عقارب الساعة

قطب جنوبيالوجة الذي يبدو فيه الملف في اتجاة عقارب الساعة يكون

شماليوالوجه يكون الملف عكس اتجاة عقارب الساعة يكون

+


56

الملف يدور مع عقارب الساعة يكون مجال عمودي داخل الصفحة حاالت :

الملف يدور عكس اتجاة عقارب الساعة مجال عمودي خارج الصفحة

لملف اتجاة التيار من اليمين لليسار مجال العلي والعكس صحيح ا

مالحظات

حيث ال يوجد في الطبيعة أقطاب منفردة :(ثنائي قطب مغناطيسيالملف الدائري في حالة مرور التيار به يكافئ )،فدائما يوجد قطبان أحدهما قطب شمالي.واآلخر قطب جنوبي. الملف الدائري الذي يمر فيه تيار يماثل مغناطيس

علي هيئة قرص مصمت له فكر

دة محيط الملف الدائريالنسبة لكثافة الفيضماذا يحدث عند زيا-1 ؟متي تكون كثافة الفيض داخل الملف الدائري = صفر بصرف النظر عن قيمة التيار-*2 زيادة عدد لفات مع ثبوت قطر ملف دائري لكثافة الفيض؟-3 زيادة عدد لفات لنفس ملف دائري لكثافة الفيض؟-4 م في ملف دائري يمر به تيار كهربي؟ما شرط الحصول علي مجال مغناطيسي منتظ -5 ماذا يحدث لكثافة الفيض عندنا تزداد عدد لفات مع ثبات نصف القطر-6

سؤال اوليمباد

احسب كثافة الفيض عند المركز بداللة Iاالشكال االتية توضح انصاف حلقات يمر بها نفس التيار

I , r , μ

الحل

: الشكل االول1/ 2

4IN Br

الحلقتين يتجزا فيهما التيار وعدد لفاتهما نصف لفة فيكون كثافة الفيض = صفر :الشكل الثاني

الحلقة الكبيرة نصف قطرها ضعف الحلقة االصغر وعدد لفات كل منهما نصف لفة واتجاة التيار الشكل الثالث :

متعاكس فيكون

1 1( )2 1 4 8 8

IBt B B Ir r r

r r r r

r r

1)) 2)) 3)) 4))

.


57

الكبيرة نصف قطرها ضعف الحلقة االصغر وعدد لفات كل منهما نصف لفة واتجاة التيار واحد كل الرابع :الش

فيكون

31 1( )2 1 4 8 8

IBt B B Ir r r

طرق حل مسائل الملف الدائري

2 لقانون : NIBr

Bt=B1+B2تجاذب حالة وجود ملفين في نفس االتجاة نجمع عكس االتجاة ويكون

Bt=B1-B2 نطرح عند نفس المركز لو كان اتجاة تيار متعاكسين تعامد : طبق فيثاغورس لحساب كثافة الفيض الكلية

2لفات السلك طرق حساب عدد لفات:LN

r

360حالة عدم وجود لفة كاملة :ف -2-2 N

وحدد اتجاهة علما ان pالرسم امامك اوجد كثافة الفيض عند نقطه من مسالة :

امبير 40شدة التيار =

فان طول السلك يظل ثابت والزيادة في نق قابلها نقص في عدد لفات : في حالة اعداة لف الملف-2

علي 4صبح عدد لفاته سلك مستقيم ملفوف علي شكل ملف دائري وامر به تيار كهربي اعيد لفه فا مسالة :

شكل ملف دائري وامر به نفس التيار قارن بين كثافة الفيض في الحالتين

اي ذكر انعدام المجال او عدم انحرف االبرة بين ملفين او ملف وسلك تكون كثافة الفيض لملفين -في -3

متساوين او كثافة السلك = كثافة ملف

1 2 12 1 22 1 1 1 2 2L L N r N r N r N r


58

55cmلفة ونصف قطر 350وعدد لفاته20Aمركز يمر به تيار كهربيملفان دائريان متحدا ال--1 -1: مسائل

و شدة التيا المار فيهما في اتجاة واحد احسب كثافة الفيض عند 44cmونصف قطره 7Aوالثاني تيار شدته

90يدور احدهما بزاوية -3 180عندما يدور احدهما بزاوية -2عند المركز -1:

وفي مستوي الزوال وضعت ابرة مغناطيسية عند مركزهما المشتركوكان ملفان دارئيان متحدا المركز ---2 وقطر 6وعدد لفاته 15cmاتجاهة التيار في احدهما مخالف الخرووجد عدم تاثر االبرة وكان قطر احدهما

كما عدد لفاته30cmاالخركم يكون 36cmونصف قطر االول4Aواالخر3Aملفان دائريان االول مركزهما واحد يمر في االول تيار-3

نصف قطر االخر مر فيهما التيار في اتجاة واحد بحي يكون كثافه الفيض عند مركزيهما = صفراذا كان عدد لفات االول ضعف الثاني

مسائل : سلك وملف دائري مماس له : مالمسة لفة دائري بسلك مستقيم

1 2 1 21 2 22

I I N IB B r d I

rd

نطقة التعادلوتكوين مN=1في حالة عدم انحراف االبرة

1تكون كثافة الكلية = كثافة السلك + كثافة اللفة الدائرية :في حالة انعكاس التيار 2Bt B B

:وجود مسافة بين السلك والملف

لو كان اتجاة التيار واحد نجمع كثافتين ولو كان اتجاة التيار متعكاسين

السلك المستقيم =نق الملف+ المسافة بينهما dتكون الكثافة الكلية طرحهما.خد بالك تكون

ويمر به تيار 0.1cmاحسب كثافة الفيض عند مركز ملف دائري يتكون من لفه واحدة نصف قطره -1مسائل :

وبجواره سلك مستقيم يمر به تيار كهربي له نفس الشدة فما هو بعد النقطه التي تكون كافة الفيض ,شدته

عندها لها نفس القيمة

Bويتولد عند مركزه فيض كثافته 5Aملف دائري معزول به لفه واحدة يحمل تيار شدته:2001الزهر ا -2احسب شدة التيار المارفي سلك مستقيم ينشا عنه نفس كثافة الفيض عند نقطه بعدها العمودي عن السلك

تساوي نصف قطر السلكمغناطيسي اوجد شدة التيار في سلك مستقيم يولد في مركزها مجال1.4Aحلقة معدنية يمر بها تيار شدته (:3)

معزول ووضع مماس للحلقة عموديا عليها ويسبب انعدام كثافة الفيض الصق 20cmلفه ونصف قطره 21والثاني 10cmلفه ونصف قطره 14(:ملفان دائريان االول به4)

ومر بهما التيار في الملفان علي قرص من الورق المقوي بحيث انطبق مستواهما ثم وصال علي التوالي احسب كثافة الفيض عند مركزهما 5Aاتجاهين متضادهين شدته

( حيث تم لف جزء من السلك على شكل حلقة دائرية 6Aيحمل سلك مستقيم وطويل تيارا شدته ) (:5)


59

( في الهواء ، احسب مقدار كثافة الفيض المغناطيسي وحدد اتجاهه عند مركز 0.04mنصف قطرها )

نعتبر السلك جزءين : األول حلقة، والثاني مستقيم، لذا يتأثر مركز الحلقة بمجالين الحل :لحلقة. ا

1- مغناطيسين هما : B

: المجال المغناطيسي المتولد نتيجة تيار الحلقة الدائرية، اتجاهه عمودي1 على مستوى الورقة نحو الخارج

ومقداره يساوي:

74 10 1 6 59.42 101 2 2 0.04

NIB T

r

2 - B

: المجال المغناطيسي المتولد نتيجة تيار السلك المستقيم. اتجاهه عماودي علاى مساتوى الورقاة 2

الداخل ومقداره يساوي: نحو

74 10 6 53 102 2 2 2 0.04

I NIB T

d r

لمجاالن متعاكسان ، إذن مقدار محصلتهما )اBT:يساوي )

5 5 59.42 10 3 10 6.42 101 2

B B B TT

وباتجاااااه عمااااودي علااااى

مستوي الورقة نحو الخارج. ملف دائري بين السلكين •نحسب الكثافة الفيض الكلية لسلكين عند مركزنفس -1-توجد نقطة تعادل-لو لم تنحرف االبرة في المركز •

وعكس نجمع-اتجاة نطرح جاة: لو توجد نقطة تعادل اتجاة مجال ملفاالت-ملف Bللسلكين= BTنطبق: • لوعكس االتجاة الحد السلكين :عكس السلك • 2كثافة الفيض الكلية = كثافة الفيض محصلةالسلكين معا * • 1.5Aو 4.5Aملف دائري بين سلكين يمربه تيار: 2015مسالة مصر • لحلقةومركز ا Aوالمسافة بين السلك-1mوالمسافة بين السلكين = -علي التوالي

0.5m كما موضح بالشكل ما مقدار واتجاة التيار داخل الملف الدائري يكون كثافة الكلية =صفر علما ان

10ونصف قطرهملف دائري له لفة واحدة cm

A

B


60

حاالت دوران الملف :

فين فيكون الوضع الجديد جمع وزادت كثافة الفيض لمل 180اذا انعكس التيار او دار الملف بزاوية -1

2والقديم طرح فمثال لو زادت الي الضعف فيكون : 1 2( 2 1)B B B B

2فيكون B1اكبر من B2لو قل الي النصف فيكون هناك احتمالين اما -2 1 2 12( )B B B B

فيكون B2اكبر من B1او 2

1 2 12( )B B B B

للملف B1ان متحدا المركز قطر االول ضعف قطر الثاني يمر بهما تيار في نفس االتجاة ويكونملفان دائري

للملف الداخلي وعندما انعكس تيار قلت كثافة الفيض الي النصف احسب النسبة بين B2الخارجي اكبر من

عدد لفاتهما

:الكترون وملف دائري

21 r eN T I eV T

عدد لفاته = الواحد ونحسب كثافة الفيض من قانون الملف الدائري علما ان الزمن الدوري = المحيط علي

السرعة ومقلوبه هو التردد

وشحنة 1030* 22متر بسرعة 30-10*55الكترون يدور حول النواة في مسار دائري نصف قطره ا مسالة

كثافة الفيض -4شدة التيار -3التردد -2-الزمن الدوري -1مما سبق احسب :19-10*6.الكترون

الملف الحلزوني


61

: ملف دائري ابعدت لفاته التعريف

التجربة نصل طرفي سلك ملفوف لفا حلزونيا )ملف لولبي(بمصدر تيار مستمر الخطوات

طيسى يشبه الى حد كبير المجال المغناطيسى لقضيب مغناطيسىيتولد مجال مغنا المشاهدة

لقضيب مغناطيسى الملف الدائري مجالة يشبة مغناطيس قصير والحلزوني يشبة خد بالك

شكل المجال

عند محور الملف تكون متوازية ، وموازية لمحوره يكاد يكون منتظما أي أن خطوط الفيض داخل الملف

ال المغناطيسي الناتج عن قضيب مغناطيسييشبه المج خارج الملف

يمثل مسارا متصال داخل و خارج الملف كل خط

طرف الملف الذي تخرج منه خطوط الفيض المغناطيسي هو القطب الشمالي -ويالحظ ان : المالحظات

وماع جناوبيالطرف مع اتجااة عقاارب السااعة و الطرف الذي تدخل فيه هو القطب الجنوبي.

شماليعقارب الساعة قطب عكس اتجاة

المسافة بين بداية اول لفة ونهاية اخر لفة محور الملف

يسبة المجال لقضيب مغناطيس –موازية لمحوره –خطوط متوازية –منتظم داخل الملف الخواص

خد بالك

يكون مغناطيس كهربي؟ ماذا يحدث عند امرار تيار كهربي في ملف لولبي :: 2014مصر

( B الفيض المغناطيسي) حساب كثافة

1 االثبات NIB N B I B B BL L


62

عكسي مع طول المحور-معامل النفاذية المغناطيسية- -عدد لفات-طردي مع كل من شة التيار العوامل

NI القانونB nI

L

تر لفة / م nعدد اللفات في وحدة األطوال nحيث

NnL

تعين اتجاة المجال

: قاعدة امبير لليد اليمني :-1

نتخيل أننا نقبض علي الملف باليد اليمني بحيث تشير أصابع اليد اليمني ما عدا اإلبهام إلي اتجاه التيار في

اليالملف فيكون اتجاه اإلبهام العمودي علي األصابع يشير إلي اتجاه القطب الشم

يمكن اعتبار الملف الحلزوني عدة لفات لملف دائري فعند دوران البريمة في مركز :قاعدة البريمة ليمني -2

الملف اتجاة دورانها هو اتجاة التيار واتجاة اندفاعها هو اتجاة المجال

الطرف الذي تخرج منه خطوط الفيض هو القطب الشمالي والطرف تخرج منه : قاعدة عقارب الساعة

وعكس اتجاة الجنوبييكون -الوجه للملف مع عقارب الساعة-خطوط الفيض هو القطب الجنوبي

شماليعقارب الساعة يكون -3

:تحديد اتجاة قطبية المجال في ملفين الدائري والحلزوني وظيفة قاعدة عقارب الساعة

فكر

ر ويكون له قطبان خارجيان متشابهانيمكن الحصول على ملف لولبى يمر به تيار كهربى مستم اشرح كيف

بطريقتين مختلفتين فى طرفيه

الحل :


63

بجعل لف نصف محور في راتجاة ونصف االخر في اتجاة االخر كما في الشكل-: الطريقة االوليالحل :

مرار التيار بحيث يتجزا الي نصفين فيصبح تيار نصف لفات المحور في اتجاة ا-2: الطريقة الثانية

والنصف االخر في اتجاة االخر

علل

مكن زيادة شدة المجال المغناطيسي الناشئ عن مرور تيار في ملف بوضع قضبان من الحديد المطاوع داخلي-1

بالنسبة للنفاذية المغناطيسية للهواء كما أن القلب النفاذية المغناطيسية للحديد كبيرة جدا ؟الملف الحلزوني

الحديدي يتمغنط نتيجة مرور التيار في الملف وينشأ عنه خطوط فيض مغناطيسي تضاف لخطوط الفيض الناشئ

عن تيار الملف

ى او قد التتمغنط ساق حديد ف -قد يمر تيار كهربى مستمر فى ملف حلزونى وال يتولد عنه مجال مغناطيسى --2

الملف يكون ملفوفا لفا مزدوجا حيث يالشى المجال المغناطيسى الحد ؟لف حولها سلك يمر به تيار مستمر

الفرعين المجال الناشىء عن الفرع االخر حيث يكون اتجاه التيار فى احد الفرعين فى عكس اتجاه التيار فى

الفرع االخر

VBمتصل ببطارية قوتها الدافعة الكهربية Nوعدد لفاته Lملف حلزونى من النحاس طوله -س:فكر:

االجابة-: ماذا يحدث عند

تازداد كثافاة الفايض المغناطيساى الن النفاذياة المغناطيساية ؟وضع اسطوانه من الحديد المطاوع داخل الملف -1

Bللحديد اكبر منها للهواء فيعمل على تركيز خطوط الفيض .حيث

؟سافة الفاصلة بين كل لفتين الى النصفتقليل الم-2

تزداد كثافة الفيض الى الضعف الن طول الملف يقل الى النصف مع ثبوت عدد اللفات. حيث ؟1BL

تقل المقاومة للنصف-----ثابتة nتكون 000يقل عدد لفات بنفس النسبة---يقل طول الملف للنصف

يزداد التيار للضعف –

تزداد كثافة الفايض الاى الضاعف الن مقاوماة ؟قطع نصف طول الملف وتوصيل ما تبقى منه بنفس البطارية -3

Bالملف تقل الى النصف فتزداد شدة التيار الى الضعف مع ثبوت عدداللفات فى وحدة االطوال . n

n-Iتظل كثافة الفيض ثابتة لثبوت ؟تيارالقطع نصف طول الملف وتوصيل ما تبقى منه بنفس -4


64

تقاال كثافااة الفاايض الن المقاومااة النوعيااة للنحاااس اقاال ماان ؟اسااتبدال الملااف النحاسااى باااخر ماان االلمونيااوم -5

المقاومة النوعية لاللمونيوم فيكون مقاومة ملف النحاس اقال مان مقاوماة ملاف االلمونياوم فيصابح شادة التياار

B ر منها فى االلمونيوم حيثالمار فى ملف النحاس اكب I

-: فى الشكل المقابل ملف مثبت فوق قطعة حديد مطاوع موضوع على قب ميزان -س:

)أ( حدد نوع القطب المتكون فى الملف عند الطرف القريب من قطعة الحديد مع ذكر

يحدث لقراءة الميزان )ب( ماذا اسم القاعدة المستخدمة فى تحديد قطبية الملف

اذا عكس قطبى البطارية .-k . 2عند غلق المفتاح -1

الحل

)أ( يتكون قطب شمالى والقاعدة المستخدمة امبير لليد اليمنى

تقل قراءة الميزان الن المجال المغناطيسى الناتج من الملف يعمل على مغنطة قطعة -1)ب(

يتكون قطب جنوبى عند الطرف القريب من الملف الحديد فيجذب الملف قطعة الحديد حيث

قراءة الميزان حيث يحدث تنافر بين الملف وقطعة الحديد تقل -2

لف ينعدم مجال المغناطيسي عند لف ملف لولبي -2طول محور الملف اقل من طول السلك -1خد بالك :

الدائرية يحولها الي حلزونيةابعاد الملفات -3ضغط ملفات لولبية يحولها الي دائري -2-مزدوج

ما الناائج المترتبة علي تقارب لفات الملف الحلزوني علي كثافة الفيض مع التعليل؟:-1 فكر

ملف لولبي من حيث نصف القطر ؟ -قارن بين كثافة الفيض لملف دائري-2

ملف لولبي-ملف دائري-امرار التيار الكهربي في سلك

وجه المقارنة

لولبي دائري سلك مستقيم

شكل المجال

دوائر متحدة المركز مركزها السلك المستقيم

يشبة المجال المغناطيسي لمغناطيس قصير ومنتظم

عند المركز

يشبة المجال المغنناطيسي -لقضيب المغناطيس منتظم عند محوره

تحديد االتجاة

ابهام اليد اليمني -البوصلةقاعدة البريمة اليمني -لالمبير

لماكسويل

ابهام اليد اليمني -وصلةالبقاعدة البريمة اليمني -لالمبير

عقارب الساعة -لماكسويل لتحديد اجاة قطبية الملف

عقارب -البريمة اليد اليمني الساعة لتحديد قطبية الملف

القانون

2IBd

2

INBr

L

INB

ميزان

k


65

شدة التيار -لمسافة عكسيا العوامل طردي

عدد -طردي مع شدة التيار لفات وعكسي مع نق

طردي مع شدة التيار وعدد لفات وعكسي مع طول الملف

القانون: مسائل علي الملف الحلزوني L

INB nI

2 :حساب عدد لفات LN

r

طول السلك )طول سلك الملف وليس طول Lث -هو طول السلك Lحيث

تعدد اللفا× اى ان طول سلك الملف كله = محيط اللفة //نصف قطر الملف rالملف (،

2في حالة الملفات متماسة :عدد لفات = الطول/ العرصLNr

حديد نفاذيتها سم لف حول ساق 0.2سلك معزول قطره مسالة :32 10 وبر/أمبير. متر بحيث تكون

أمبير. احسب كثافة الفيض المغناطيسي 5اللفات متماسه على طول الساق معا فإذا مر به تيار شدته :في نفس االتجاة نطرح وعكس االتجاة نجمعحاالت ملفين حلزونين

ت تكون طول السلك وفي حالة حساب كثافة الفيض تكون طول محورفي حالة عدد لفا

-تقل المقاومة–ثابتة nعند تقليل طول السلك الملف الحلزوني يقل معها عدد لفات بنفس النسبة تظل-4

يزداد شدة التيار تزداد كثافة الفيض بشرط نفس البطارية اما لو كان نفس التيار تكون كثافة الفيض ثابتة

قارن بين كثافة الفيض قبل وبعد قطع في 10cmقطع من طرفيه كل طرف50cmملف لولبي طوله :مسالة توصيل الجزء المقطوع بنفس التيار -2توصيل جزء المقطوع بنفس البطرية -1حالتي :

العالقة بين ملف لولبي ودائري ملف لولبي Bدائري = Bلو انعدم المجال بينهما تعني ان

* كثافة الفيض في الحالة االولي2ال تكون كثافة الفيض الجديدة = واذا انعكس المج

نستخدم قانون :

12

2

B LB r

لولبي B2دائري و B1حيث

أمبير وضعت لفة دائرية واحدة 5.سم به تيار شدته 1لفة كل 20ملف لولبي مكون من -(1) : مسائل

نقطاة علاي محاور الملاف اللاولبي ، إحساب شادة تياار اللفاة كاي سم بحيث ينطبق مركزها علاي 1نصف قطرها . يالشي مجالها مجال الملف اللولبي ، ثم صف ماذا يحدث إذا عكس إتجاه التيار في اللفة

احسب شدة التيار T5-7*10لفة يولد عند مركزه فيض كثافته 49عدد لفاته 22cm:ملف دائري قطره(2) احسب كثافة الفيض علي طول محوره 11cmملف لولبي طولهواذا ابعدت لفاته بانتظام لنكون

1600لفة والخارجي 400:ملفان لولبيان منطبقان لهما نفس الطول عدد لفات الملف الداخلي 94(:مصر 3) احسب شدة التيار في الملف الخارجي حتي تكون كثافة الفيض 3Aلفة وكانت شدة التيار في الملف الداخلي

= صفر عند المحور المشتركيمر به تيار كهربي يولد مجال ابعدت لفاته ليصبح ملف حلزوني يمر 12cmملف دائري قطره:99(:مصر 4)

احسب كثافة الفيض عند نقطه تقع عل محوره20cmبه نفس التيار حتي اصبح طوله


66

يولد مجال عند مركزهIيحمل تيار Nوعدد لفاته10cm:ملف دائري قطره 79(نماذج الوزارة 5).

احسب طول الملف لولبي يجعل كثافة الفيض Iشد الملف بحث يكون ملف حلزوني مربه نفس التيار ربع كثافة الفيض عند مركز الملف الدائري لف حول منتصفها سلك اخر 1cmلفة في كل 20في ملف لولبي 0.5Aيمر تيار كهربي شدته88(:مصر :6)

-كم1cmعلي شكل لفة دائرية وااحدة نصف قطرها يحدث عند عكس اتجاة التيار في اللفة واحسب كثافة الفيض ؟

اوم ووصل ببطارية قوتها 14.5ومقاومته 20cmلفة وطوله 500:ملف حلزوني عدد لفاته99 (:ازهر7)1.5V اوم احسب كثافة الفيض عند نقطه تقع علي محوره 0.5ومقاومتها الداخلية

ملفوف خمس طبقات بحيث كان عدد لفات كل طبقة3cmومتوسط قطره 85cmملف حلزوني طوله(:8 عند منتصف محور الملف -1احسب كثافة الفيض : 6Aلفة ويحمل تيار شدنه 850 وبر/ امبير . متر فما تكون كثافة الفيض3-10*2اذا وضع قالب من الحديد المطاوع معامل نفاذيته -2-

ت ان كثافة الفيض عند مركزه = صفراثب Rالمثلث امامك مقاومة كل ضلع في (:8)

القوة المغناطيسية

لسلك اختالف شدة وكثافة الفيض المغناطيسي علي جانبي ا شروط وجود قوة مغناطيسية

وجود سلكين مختلفين يمر بهما تيار كهربي -1 طريقة احداث

وجود سلك يمر به تيار كهربي موضوع بين قطبي مغناطيس -2

يسريقاعدة فلمنج اليد ال

3A


67

.

: تحديد اتجاة حركة السلك )القوة المغناطيسية ( يمر به تيار موضوع بين قطبي المغناطيس الفائدة

اجعل أصابع يدك اليسري اإلبهام و السبابة متعامدين علي بعضهما وعلي باقي األصابع بحيث يشير : الطريقة

تجاه التيار فيكون اإلبهام مشيرا التجاه الحركة )القوة السبابة التجاه المجال وباقي األصابع ما عدا اإلبهام ال

المغناطيسية(

تفسـير تولـد القـوة المغناطيسـية

سلك يمر به تيار كهربي من اسفل العلي

-تتزاحم خطوط المجال–: اتجاة المجال التيار والمجال المغناطيس في نفس االتجاة الجزء العلوي من السلك الفيض الكلية = كثافة الفيض مجال التيار+ كثافة الفيض السلككثافة

: متعاكسين اي اتجاة المجالين مختلفين فتكون شدة المجال اقل وتكون كثافة الفيض الكلية = الجزء السفلي كثافة الفيض مجال التيار+ كثافة الفيض السلك

:من اسفل العلي . اتجاة الحركة لك في اتجاه واحد وعلى ذلك تتزاحم خطوط الفيض وتزداد شدة المجال الكلى .المجاالن أعلى الس التفسير :

.المجاالن أسفل السلك في اتجاهين متضادين لذلك تتباعد خطوط الفيض وتقل شدة المجال الكلى قوة التنافر أعلى لسلك أكبر من قوة التنافر أسفل السلك .

سفل طبقا لقاعدة فلمنج لليد اليسرىتعمل محصلة القوتين على تحريك السلك أل

sinF االثبات : B F L F L F BIL


68

(علي اتجاه المجال المغناطيسي ال بد من تحليل كان السلك يميل بزاوية )

إلي مركبتين متعامدتين هما:)أ( مركبة موازية التجاه مرور التيار في السلك ،وهى :كثافة الفيض المغناطيسي

B cos تحدث أي قوة .هي ال

وهي التي تؤثر في القوة المحركة B sin)ب( مركبة عمودية علي اتجاه مرور التيار في السلك وهي كللسل

sinF القانون BIL

بين السلك جيب الزاوية -شد التيار-طول السلك –طردي مع كل من كثافة الفيض العوامل

والمجال

2نيوتن تكافئ امبير. تسال .متر = وبر. امبير / متر = جول /متر=كجم .م/ث وحدةقياس القوة

فلمنج لليد اليسري

:تحدد اتجاة الحركة في سلك مستقيم يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي لوظيفةا

ار علما ان اصابع تكون الوسطي : اتجاة التي -3السبابة : اتجاة المجال -2: االبهام يحدد اتجاة الحركة الطريقة

عمودية


69

حاالت القوة المغناطسية

نصف النهاية العظمي االنعدام بي وجة المقارنة

30 صفر 90 الزاوية

30تميل بزاوية موازي للمغناطيس عمودي علي المغناطيس وضع السلك

حرك من الجانب اعلي كثافة يتحرك السلك بسبب اختالف كثافة الفيض علي جانبي السلك بحيث يت-1:خد بالك

الفيض الي الفيض االقل كثافة

تعاريفات ووحدات كثافة الفيض

التعريف الوحدة القانون

mB

A

هااو عاادد خطااوط الفاايض المااارة عموديااة علااي وحاادات المساااحات المحيطااة 2وبر/م

بتلك النقطه

FB

IL

نيوتن/امبير .

متر

هو القوة المغناطيسية التي يؤثر بها هذا الفيض علي سلك طوله واحد متر

عندما يمر به تيار شدته واحد أمبير موضوع عموديا علي هذا الفيض

التسال

القانون

FBILA


70

2= نيوتن / امبير . متر =كجم /.امبير .ث 2تكافئ وبر/ م التسال

تن تؤثر علي سلك به تيار شدته واحد امبير وطوله واحد متر وعمودي علي القوة = انيو هي

السلك

خد

بالك

حالة كانت وحدة قياس بالتسال لك ان تختار اما قانون الفيض علي المساحة او القوة علي تسار

يجب ان تلتزم بقانون الفيض علي 2في طول السلك/ اما لو كانت كثافة الفيض بوحدة وبر / م

حة وكذلك في حالة نيوتن/امبير . مترالمسا

الوبر

FA القانون FLBA

IL I

2/.امبير .ث2= نيوتن. متر / امبير =كجم متر 2الوبر = تسال . م وحدةالوبر

5تسال او كثافة الفيض = 5او كثافة الفيض = 2وبر /م 5: ما المقصود كثافة الفيض = فكر

نيوتن/ امبير .متر

اتمنحني

وخط BILالزاوية : ال يوجد ميل ومنحني جيبي اما بين القوة وجيب الزاوية ميل هو القوة العظمي-القوة -1

مستقيم

ثال محلولم

موضوع في مجال مغناطيسي كثافة فيضه A 10 يمر به تيار كهربي شدته cm 30 سلك مستقيم طوله :(1)

0.06 Tesla في الحاالت اآلتية: احسب القوة المؤثرة علي السلك-

علي المجال . = 30)ب( إذا كان السلك يميل بزاوية = 90)أ(إذا كان السلك عموديا علي المجال.

القوة بين سلكين متوازيين

اتجاه التياران فى

السلكين

في اتجاهين متضادين في اتجاه واحد

تنافر ذبتجا نوع القوة


71

السبب

الن محصلة كثافة الفيض خارج

السلكين اكبر من محصلة كثافة

الفيض بينهما

الن محصلة كثافة الفيض بين السلكين اكبر

من محصلة كثافة الفيض خارجهما

)القوة المتبادلة ( حساب القوة بين سلكين متوازيين يحمالن تياران

حساب القوة

السلك االول علي

السلك الثاني

كثافة الفيض عند السلك الثاني الناتج من مرور تيار كهربي في السلك االول

11

2IBd

وتكون القوة المتولدة

1 2

22I I L

dF BI L

حساب القوة

السلك الثاني علي

السلك االول

ثانيكثافة الفيض عند السلك االول الناتج من مرور تيار كهربي في السلك ال

222

IB

d

وتكون القوة المتولدة

1 2

21I I L

dF BI L

1:1القوة المتبادلة بين السلكين احدهما علي االخر متساويان اي النسبة بينما االستنتاج

عوامل مقدار

القوة المتبادلة

المسافة يين -4بل طول المتقا-3معامل النفاذية المغناطيسية -2تيار السلكين -1

السلكين

اتجاة التيار الكهربي -2اتجاة حركة السلك -1 عوامل اتجاة القوة

عوامل نوع القوة

المتبادلة

اتجاة تيار في السلكين فلو كان اتجاة التياار السالكين واحاد قاوة تجااذب ولاو كاان اتجااة

مخلفين قوة تنافر

ارنوع القوة يتوقف على اتجاه التي-1 خد بالك

اذا اثر سلك على سلك اخر بقوة معينه فان السلك الثانى يؤثر على السلك االول -2

بنفس القوة

في حالة السلك اطول من االخر يكون طول السلك المؤثر اقصر السلكين او البد من -3

تساوي طول السلكين

1:1ي النسبة بين قوة المتبادلة بين سلكين احدهما اطول من االخر تكون النسبة ه-4

طول السلك يكون طول المتقابل او اقصر طول السلكين -5


72

السلكين متعامدين

في تلك الحالة ال يتحرك اي من السلكين الن الزاوية بين احد السلكين والمجال صفر

اي ان السلك موازي للمجال

التعليالت

اختالف محصلة كثافة ؟ يسىيتحرك سلك مستقيم يمر به تيار كهربى موضوع عموديا على فيض مغناط-1

الفيض على جانبى السلك فيتحرك السلك من الموضع االكبر فى كثافة الفيض الى الموضع االقل

السلك يكون موضوعا موازيا للفيض ؟قد يوضع سلك في مجال مغناطيسي وال يتاثر بقوة مغناطيسية --2

= sin= صفر ويصبح صفر المغناطيسى الناشى عن مرور تيار فى الملف الحلزونى فتكون

ي الجانب خطوط الفيض تتزاحم فى جانب عنها ف ؟على جانبى موصل فإنه يتحرككثافة الفيض إذا اختلف --3

فتكون محصلة قوى التنافر جهة الجانب األقل فى كثافة الفيضاآلخر

لين مجال الناشئ عن مرور تتراكب المجا -؟يتحرك السلك يمربه تيار موضوع بين قطبي المغناطيس -4 في السلك وجال المغناطيس فيكون كثافة الفيض علي جانبي السلك مختلف جانب اكبر من جانب االخر +تيار فيتحرك السلك من الجانب االكبر كثافة الي الجانب االقل كثافة -2

دلة بين السلكين متساوية ولكن متباة القو ؟ال تتغير مقدار القوة المتبادلة بين السلكين ولكن نوعها يختلف -5

نوعها يختلف باختالف اتجاة التيار في السلكين

الن اتجاة المجال الناشئ عن ؟ال تتولد قوة مغناطيسية بين سلكين متعامدين موضوعين في مجال مغناطيسي -6

السلك االول يوازي السلك الثاني ونفس الكالم بالنسبة للسلك الثاني

طبق علي محور ملف حلزوني يمر به تيار كهربي ؟اليتحرك سلك من -7

الن السلك يكون موازي لمجال الناتج من ملف حلزوني

فكر: ماذا يحدث لقوة مغناطيسية اذا زاد طول السلك للضعف؟

؟ارشادات لحل مسائل القوة

القوة المغناطيسية : قانون القوة المتبادلة =

1 212

I IF

d

sinF BIL


73

من اسفل العلي موضوع في30cmيمر في سلك طوله0.5Aهتيار كهربي شدت:99(:ازهر 5 (:1) اتجاهة من الشرق الي الغرب اوجد مقدار واتجاة القوة المؤثرة 0.3Tمجال مغناطيسي شدته

عليه والقاعدة المستخدمة لحساب تلك القوةوفى الثانى تيار I1متر يمر فى أحدهما تيار كهربى شدته 2سلكان مستقيمان متوازيان المسافة بينهما --(:2)

5-10فى نفس اإلتجاه فكانت كثافة الفيض المغناطيسى عند نقطة فى منتصف المسافة بينهما I2 كهربى شدته

1Iتسال أوجد،2I

إذا علمت أن القوة المؤثرة على المتر الواحد من كل منهما 42.4 10 N.

مللي متر يمر باه تياار كهرباي شادته 1سلك معدني منتظم المقطع أفقيا وحر الحركة نصف قطر مقطعه --(:3)

0.5تسااال أفقيااا 0.1أثاار علااي الساالك مجااال مغناطيسااي منااتظم كثافتااه –أمبياار ماان الغاارب إلااي الشاارق

بم تعلل ذلك . -أفقيا ولم يسقط : أوعموديا علي السلك فلوحظ أن السلك ظل معلقا بفرض أن السلك -. د g = 10m/sعين كثافة معدن السلك علما بأن -حدد اتجاه المجال المغناطيسي .جـ -ب

طوله 20π عكس اتجاه التيار . -1سم فاحسب القوة التي تؤثر فيه في الحالتين اآلتيتين

من الوضع السابق . 90oلك أدير الس -2 - الحل

السلك أصبح متازن تحات تاأثير قاوتين متسااويتان مقادرا متضاادتان اتجاهاا– ويصبح معلقا . 0لذلك المحصلة = ↑ FBوالقوة الناشئة عن التيار ↓ Fgوزنه

إلي الشمال .يكون من الجنوب Bب( بتطبيق قاعدة فلمنج لليد اليسري فإن جـ(

2 6

3

0.1 0.5 10 10

5000 /

B g S

S

F F BIL r L g

Kg m

عند إنعكاس التيار يصبح -1د(

2

2

20 102 0.1 0.5 0.02

g B T g T B

T

f ،FFFFFF

F N

)للسلك( = صفر f يصبح السلك موازيا للفيض 90oعند دورانه -20.01

T g TF f F N

–تسال Bمنتظم كثافته أمبير وموضوع عموديا في مجال Iم يحمل تيار شدته Lسلك طوله -(:4)

القوة بالنيوتن المؤثرة فيه علي المحور الصادي ، كل من : F ارسم العالقة بيانيا بين الزاوية التي يصنعها السلك -جيب الزاوية التي يصنعها السلك مع المجال عند إدارته دورة كاملة . ب - ي .مع المجال عند إدارته دورة كاملة وذلك علي المحور السين

معا ألسفل


74

بحياث 3T-2*10فاذا وضع السلك فاي مجاال مغناطيسايكثافته 10cmيمر في سلك طوله20Aتيار شدته (: (5

مع اتجاة المجال احسب القوة المؤثرة 30يصنع زاوية لفة عندما يمر 4وعدد لفاته7cmسلك معدني ملفوف علي هئية ملف دائري نصف قطره :2004: مصر ( اذا شد الملف ليصبح سلك مستقيم وامر نفس التيار ووضع 5T-10*3.52افته تيار كهربي ينشا مجال كث

؟احسب القوة المؤثرة علي السلك 1.5Tعلي اتجاة المجال المغناطيسي كثافته 30في اتجاة يميل بزاوية ولديك فيض مغناطيسي1Aيمر به تيار كهربي شدته50cmلديك سلك مستقيم طوله(:7) 0.05Nع السلك بالنسبة للفيض المغناطيسي حتي تتاثر بقوة كيف تصن0.2Tمنتظم كثافته

وضع سلك ثالث بين سلكين متوازين

نحسب القوة المتبادلة بين السلك االول والسلك االوسط - الطريقة االولي:

متعاكسين لو اتجاة التيار السلكين االول والثالث - -3-سب القوة المتبادلة بين السلك الثاني والسلك االوسط-1

اتجاة القوة في نفس اتجاة القوة االكبر لثاني واحد تكون قوة تجاذب ونجمع -تكون قوة تنافر ونطرح القوتين

القوتين

نحسب الكثافة الفيض الكلية عند السلك االوسط فلو كان اتجاة تيار السلكين واحد تكون- : الطريقة الثانية

كثافة الكلية = الفرق بين كثافة السلكين

نحسب الكثافة الفيض الكلية عند السلك االوسط فلو كان اتجاة تيار السلكين متعاكسين تكون كثافة الكلية -2

= مجموع كثافة السلكين

F = BIL كثافة الكلية * تيار السلك االوسط * طول السلك المتقابل =نحسب القوة -3

سط واعتبرهو السلك االو abفي حالة وجو ملف وسلك اعتبر الضلع

نفس كالم السابق ef-ab-cdاسالك 3انهم

وبتطبيق قاعدة فلمنج لليد اليسرى نجد ان اتجاه كثافة الفيض عمودى

+الى داخل

موازيان للفيض فال يتاثران باى قوة bc ،abسلكان -الى الصفحة

السلكانef ،ab : بينهما قوى تنافر تعين من العالقة-

1 312

I IF

d

x y

I1 I2

b

a d

c

e

f


75

2 -بينهما قوى تجاذب تعين من العالقة : ef ،dcلسلكان ا 312

I IF

d

فتكون القوة التى يتأثر بها الملف F2 اكبر من F1وحيث ان

F=F1+F2-هى قوى تجاذب وتعين القوة المحصلة من العالقة :

اسالك احسب الوة المتبادلة بيم هذا السلك واسالك الثالثة ولو كان حالة اربعة اسالك :مطلوب القوة علي احد

السلك والسلك االخر في نفس االتجاة نجمع عكسه نطرح ونحسب القوة المحصلة

اتزان السلك

قوة الوزن= القوة المغناطيسية بشرط اتحاة القوة المغناطيسية العلي: الشروط

فال تتحرك السلك

لصفحةويكون مجال عمودي علي ا

Fb Fg BIL mg *************************

gl

V BIL ALg BILo

2Ag BIL r g BIL

ρ A هي كتلة وحدة االطوال تساوي الكثافة * المساحة = الكثافة الطولية

اي الكثافة الطولية * العجلة = كثافة الفيض * شدة التيار

لسلك الثابت والسلك المتحركا

لوكان تيار السلك الثابت والمتحرك في نفس االتجاة يوضع السلك المتحرك اسفل الثابت لتتزن قوة

المغناطيسية مع قوة الوزن في حالة تضاد اتجاة التيارين يوضع السلك المتحرك اعلي الثابت

a b

a b


76

مسالة الميزان

ي بها موازين واليمني بها اطار السلك يؤثر عليه مجال منتظم علي كل الجوانب ما عدا االطا الكفتين الكفة اليسر

العلوي وبه تيار كهربي تنشا قوة مغناطيسية في الكفة اليمني تساوي االثقال في الكفة اليسري

Fg Fb

0Fgعند انعدام المجال يكون :-2 FB FB FB

2عند انعكا س وتضاعف مرتين يكون-3 3Fg FB FB FB FB

رسم بياني

القوة العظمي هي الميل ممكن نختار من خانة جيب الزاوية BILجيب الزاوية : ميل هو –رسم بين القوة -1

0.5نختار 1/2جيبها = 30واحد ونشوف المقابل للقوة لو طلب منك نصف القيمة العظمي اي زاوية

وضع سلك مستقيم عموديا علي الفيض مغناطيسي وعند تغير شدة التيار ثم:2006ث ع (:10) 9) حساب القوة المؤثرة كانت النتائج

1.8 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 F

3 2.5 X 1.5 1 0.5 I

( علي المحور االفقيIوشدة التيار)-( علي المحور الراسيFالعالقة اليانية بين القوة )ارسم كثافة الفيض المغناطيسي-X 2قيمة -1اوجد :من الرسم

++++++++++++++++++

++++++++++++++++

++++++++++++++++


77

عزم االزدواج

االزدواج

وجود قوتين متساويتين في المقدار ومتضادهين في االتجاة ومتوازيين وال يجمعهما :شروط حدوث االزدواج

خط عمل واحد مثل عجلة القيادة في السيارة وحنفية الماء

-ستواه يوازى خطوط الفيض للمجال المغناطيسى المنتظم م abcdنفرض ملفا مستطيال : تجربة

يوازيان خطوط الفيض وتكون القوة المؤثرة على كل منهما تساوى صفر bc , adالضلعان

يكونان عموديين على خطوط الفيض فيتأثران ab , cdالضلعان القصيران )عرض الملف( -

=B I Lcd وقيمة كل منهما -ن في االتجاه ومتوازيتان متساويتين في المقدار ومتضادتي قوتين

F وباين القاوتين مساافة عمودياة هاى طاول الضالع -وخط عملهما ليساا علاى اساتقامة واحادةbc ,L ad L -

يتولد عن هاتين القوتين ازدواج يعمل على دوران الملف حول محوره

واجالبعد العمودي بين القوتين = عزم اإلزد×إحدي القوتين -

عزم االزدواج = احد القوتين* البعد العموديقوانين عزم االزدواج :

sin sinFd BILd BIA

sinBIAN ا لزاوية بين مستوي الملف والعمودي علي اتجاة المجال هي

جيب الزاوية بين مستوي -5عدد لفات -4-احة مس-3كثافة الفيض -2شدة التيار :عوامل عزم االزدواج

الملف والعمودي علي اتجاة المجال

a

b c

d

N S


78

نيوتن ، متر=تسال .امبير . متر = وبر. امبير/ متر :عزم االزدواج وحدة

المحرك الكهربي )الموتور(.-2أجهزة القياس الكهربية )التناظرية(المباشرة :تطيبقات عزم ازدواج

حاالت عزم االزدواج

تكون جيبها = واحد يكون عزم االزدواج نهاية عظمي 90: تكون زاوية = ستوي الملف موازي للمجالم -1

مستوي الملف عمودي تكون زاوية = صفر جيبها = صفر ينعدم عزم االزدواج النه في تلك الحالة قوتين

متزنتين

30يكون عزم االزدواج = نصف نهاية عظمي عندما تكون زاوية =-3

زاوية بين مستوي الملف والمجال -90=او تكون بين مستوي الملف والعمودي علي المجال :ويةالزا •

عزم ثنائي القطب

هو كمية متجهة واتجاهها عمودى على الملف واتجاهه الى داخل الملف اذا كان التيار فى التعريف

ا كان التيار فى اتجاه اتجاه دوران عقارب الساعه )او اتجاهه فى اتجاه تقدم البريمة اليمنى اذ

الربط(

عزم االزدواج المؤثر على ملف موضوع موازيا لملف لفيض مغناطيسى كثافته واحد /او

| md |


79

تسال

كثافة الفيض -او ميل العالقة بين عزم االزدواج

دائما عزم االزدواج هو المركبة العمودية علي مستوي الملف

Fmd القوانين IANB BSin

جول/تسال -/وبر. ثانية4/ وبر= كجم.م3=نيوتن.م2او امبير .م-نيوتن.متر/تسال لقياسوحدة ا

زاوية بين المجال -عزم ثنائي القطب عمودي علي المجال -مستوي الملف موازي للمجالالشكل االيمن : -1

يكون عزم االزدواج نهاية عظمي 1=90جا -90والعمودي علي مستوي الملف=

زاوية بين المجال -عزم ثنائي القطب موازي المجال -مستوي الملف عمودي للمجال :الشكل االيسر -2

يكون عزم االزدواج =صفر 0جاصفر = -والعمودي علي مستوي الملف=صفر

ما المقصود

هو ان عزم ازدواج ثنائي القطب المؤثر علي ملف يمر به تيار ومستوي ؟0.7N.m/Tعزم ثنائي القطب =-1

نيوتن .متر 0.7افة الفيض واحد تسال = الملف موازي لكث

خد بالك

خط مستقيمبينما بين عزم االزدواج وجيب الزاوية منحني جيبيمنحني العالقة بين عزم االزواج والزاوية -1

نهاية عظمي لعز م االزدواججيب الزاوية هو –ميل منحني بين عزم االزدواج -2

عزم ثنائي القطب كثافة الفيض هو-ميل منحني بين عزم االزدواج -3

فكر

2= اوم . كولوم /م 2اثبت ان التسال= فولت . ث/م-1

الوبر= جول.ث/كولوم =اوم كولوم = فولت ثانية-2


السبب العلمي الحقيقة العلمية م

B B


80

يتناقص عزم االزدواج المؤثر علي الملف تدريجيا اثناء 1

موازيا دورانه ابتداء من الوضع الذى يكون فيه الملف

للفيض

لتناقص البعد العمودي فيتناقص عزم -1

تناقص الزاوية بين مستوي -2-االزدواج

الملف والمجال

ال يتوقف الملف عن الدوران رغم انعدام عزم االزدواج - 2

عندما يكون مستوي الملف عمودي علي اتجاة المجال

بسبب القصور الذاتي

ال يكون عزم عندما يكون مستوي الملف موازي للمج- 3

االزدواج اكبر قيمة

مما يجعل عزم ثنائي 90تكون زاوية =

القطب عمودي علي المجال وجيب الزاوية =

ويكون البعد -واحد فيكون عزم اكبر ما يمكن

العمودي اكبر ما يمكن

ينعدم عزم االزدواج عندما يكون مستوي الملف عمودي - 4

علي اتجاة المجال

قوتين علي خط تكون زاوية = صفرتكون

مما يجعل عزم ثنائي -عمل واحد متزنتين

القطب موازي المجال وجيب الزاوية = صفر

فيكون عزم =صفروتكون قوة متزنة

النه يكون اتجاة القوة عمودية علي اتجاة ال يعد عزم االزدواج شغال وال يقاس بالجول- 6

االزاحة

ة القوة عمودي علي اتجاة الحركة الن اتجا ال يصلح الجول لقياس عزم االزدواج 7

فيكون الشغل المبذول =صفر

ارشادات

sinBIANالقوانين: البد ان تكون الزاوية بين مستوي الملف والعمودي علي المجال

3Aلفات يمر به تيار شدته 10ن يتكون م 20cmوعرضه 30cmملف مستطيل طوله (1 تطبيقاحسب عزم اإلزدواج المؤثر عليه عندما يكون 0.1Teslaوضع في مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه

مع اتجاه الفيض . 50مستوى الملف يصنع زاوية


81

وضع في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 10Aلفة وشدة التيار المار به 100ملف دائري عدد لفاته :(2)

0.2Tesla 20.3فإذا كانت مساحة مقطع الملفm المؤثر على الملف ، احسب النهاية العظمى لعزم اإلزدواج

محددا وضع الملف بالنسبة للمجال في هذه الحالة .

وضع في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 10Aلفة يمر به تيار شدته 500ملف عدد لفاته - (:3)

0.25Tesla 0.2فإذا كان مساحة مقطعهm2 احسب عزم األزدواج المؤثر عليه عندما تكون الزاوية بين

30الملف والمجال العمودي على

2cm-1فولت احسب كثافة الفيض علي بعد 10اوم فرق الجهد = 5مقاوممته2m(:سلك طوله1)(:4)

احسب كثافة الفيض عندما يلف علي شكل حلقة دائرية -2

60تسالوالزاوية بين الحلقة والفيض 0.4احسب عزم االزدواج عندما توضع حلقة في مجال كثافة الفيض -3

طلب منك كيف تشكل السلك للحصول علي اكبر عزم ازدواج اختر شكل دائرة فكرة : لو

احسب القوة المؤثرة عليه 10Tعمودي علي فيض كثافته10Aيمر به تيار شدته 10cmمسالة :سلط طوله

وكيف يتم تشيكله للحصول علي اكبر عزم وما قيمته وما وضعه بالنسبة للمجال

كثافة الميل هو عزم ثنائي القطب ;مع افكار الرسم البياني: عزم االزدواج

0.5واختر واحد لجيب مقابل هو نهاية عظمي لعزم ازدواج و BIANعزم االزدواج مع جيب الزاوية الميل هو

لجيب هي نصف نهاية عظمي

اجهزة القياس

شدة التيار،فرق الجهد ،المقاومة الكهربية. -هي أجهزة لقياس الكميات الكهربية مثل :

الى القياس تقسم أجهزة

اجهزة قياس رقمية اجهزة قياس تناظرية

تعتمد على عزم االزدواج المؤثر على ملف -1 يمر به تيار وقابل للحركة فى مجال مغناطيسى

تعتمد على قراءة مؤشر يعطى القيمة -2 المطلوبة

مثل الجلفانومتر واالميتر والفولتميتر -3 واالوميتر

الرقميةتعتمد على االلكترونيات -1تعتمد على ظهور اعداد رقمية على الشاشة تحدد -2

القيمة المطلوبة مثل اجهزة قياس التيار المستمر او التيار المتردد -3


82

الجلفانومتر ذو الملف المتحرك)الجلفانومتر الحساس

االستدالل علي وجود التيارات الكهربية المستمرة الضعيفة جدا فى دائرة ما .-1: الوظائف

تعيين اتجاه التيارات الضعيفة -3قياس شدة التيارات المستمرة الضعيفة جدا. -2

قياس فروق الجهد الضعيفة-4.

تعتمد علي عزم االزدواج المؤثرفى ملف يمر به تيار وهذا الملف قابل للحركة في مجال مغناطيسي :لفكرة

تتناسب و-راف الملف بزاوية معينةحى إنملف فإنه يتأثر بعزم إزدواج يعمل علالعندما يمر تيار كهربى فى

طرديا مع شدة التيارالمار فيه .

ملف مستطيل من سلك رفيع معزول ملفوف حول إطار مستطيل خفيف من األلمونيوم يمكن التركيب :

أن يدور حول محوره ويوضع فى قلب الملف أسطوانة ثابتة من الحديد المطاوع

ين قطبي مغناطيس قوي علي شكل حذاء فرس قطباه المتقابالن مقعران .ويوضع الملف والقلب ب -2

يرتكز الملف علي حوامل من العقيق لتقليل اإلحتكاك،ويتحكم في حركته زوج من الملفات اللولبية -3

)الزنبركية حيث تعمل كوصالت للتيار بالنسبة للملف فيسهل دخول وخروج التيار.

لومنيوم يتحرك مع الملف تبعا التجاه التيار المراد قياسه.مؤشرخفيف من األ -4

يتحرك عليه مؤشر تدريج منتظم -5

مرور التيار يكون الملف في وضع االتزان ويشير المؤشر إلي صفر التدريج . : طريقة العمل

ي اتجااه معاين.عند مرور التيار في ملف الجهاز يتولد عازم ازدواج مغناطيساي يعمال علاي دوران الملاف فا -2

الزدواج المتولد عن التواء الملفين الزنبركين يقاوم حركة دوران الملف.ا -3

يتزن الملف عندما يتساوي عزم ازدواج اللي مع عزم االزدواج المغناطيسي ، -4

قيمة شدة التيار. وتدل قراءة المؤشر علي

لمؤشر في عكس االتجاه السابق.عند عكس اتجاه مرور التيار للملف يتحرك ا -5


83

عند قطع التيار يعمل ازدواج اللي الناتج عن الزنبركيين علي عودة الملف إلي وضعه األصلي وبالتالي -6

المؤشر إلي صفر التدريج.يعود

عزم االزدواج المغناطيسي الناشئ من دوران الملف= عزم االزدواج الناشئ من لي الملف شرط االتزان

نبركيالز

BIAN : قانون االتزان K حيثk نجد ان كل من -ثابت معامل المرونةk-B-A-N ثابت فنجد ان

I

تركيب الجهاز / الوظائف

التعليل/ الوظيفة الخصائص اسم العضو

أسطوانة الحديد

في الجلفانومتر

مااااااان الحدياااااااد

المطاوع

م وتركيز الفيض المغناطيسي فى الحيز الذى يتحرك فيه تعمل علي تنظي

فتزداد كثافة الفيض وتزداد حساسية الجلفانومترالملف

حتااي تكااون خطااوط الفاايض المغناطيسااي بينهمااا علااي هيئااة أنصاااف -1 مقعران )علل ( قطبي المغناطيس

أقطار وهذا يجعال : كثافاة الفايض المغناطيساي ثابتاة فاي الحياز الاذي

خطاوط الفايض موازياة -ب-ك فيه الملف مهماا كانات زاوياة الملافيتحر

زاويااة لمسااتوى الملااف وعموديااة علااى الضاالعين الطااويلين .وهااذا يجعاال

-Iمع شدة التيار المار في الملف. طرديا ناسبيتانحراف المؤشر

ع نهاية عزم االزدواج المحرك و الناشئ عن مرور التيار في أي وض -ج

ألن مستوي الملف يكون دائما موازيا التجاه خطوط الفيض. عظمي

يجعل تدريج الجلفانومتر منتظم -د

الملفات

الزنبركية

كوصالت لدخول وخروج التيار للملف .-1 زوجان

تعماال كااذلك علااي توليااد ازدواج عكااس اتجاااه االزدواج الناشاائ عاان -2

عندما يتساوي عزما االزدواجين لملف فيستقر الملف امرور التيار في

.

كما يعمالن علي عودة الملف إلي وضعه األصلي بعد قطع التيار -3

،وبالتالي لعدم وجود احتكاكال يحدث تآكل عند مواضع االرتكاز حتي من العقيق حواملال


84

يتحرك الملف حركة متزنة.

المؤشر من

الومنيوم

الزدواج و اليتمغنط.وبالتالي ال يؤثر وزنه علي عزم ا خفيف

ليمنع تذبذب الملف أثناء حركته وبالتالي ينحرف المؤشر انحرافا ثابتا. من الومنيوم االطار

مادة األلومنيوم مادة غير مغناطيسية التتأثر بالمغناطيس حيث

حساسية الجلفانومتر

N القانون

II

د مرور تيار شدته واحد امبيرهي زاوية انحراف المؤشر عن التعريف

او عدد االقسام علي شدة التيار

الن شدة التيار الكلي = حساسية القسم الواحد* عدد االقسام

راديان / امبير او زاوية نصف قطرية / امبير او راد/ امبيراو درجة/ وحدة قياس

ميكروامبير

اقصي قراءة يمكن ان يقيسها الجهاز مدي الجهاز

العالقة عكسية كلما زادت الحساسية قل المدي الحساسية –ن المدي العالقة بي

ما المقصود

0.5حساسية الجلفانومتر = / .A m0.5deg/هي زاوية االنحراف التي يصنعها المؤشر يمر به تار شدته ؟ واحد ميكرو امبير في الملف

قسم/ ميكر امبير؟.. 5حساسية الجلفنومتر = -3 قسم 5فسام التي ينحرف عندها مؤشر يمر به تيار شدته ا ميكروامبير = عدد اال

ميكرو 100حساس جدا للتيارات الضعيفة تصل الي -2-ال يحتاج العداد قبل استخدامه مميزات الجلفانومتر؟

تدريجة منتظم الن شدة تيار تتناسب طردي مع زاوية انحرافه-3امبير

او اي مجاالت مغناطيسية قريبة منه ال يتاثر بالمغناطيسية االرضية -4


85

ال يستخدم لقياس التيار المتردد . -2تفقد الملفات الزنبركية مرونتها بكثرة االستعمال. وب العي

قد يضعف المغناطيس بمرور الوقت. -3

تاليال يتحمل شدة التيارات الكبيرة لوجود عالقة طردية بين كمية الحرارة ومربع شدة التيار و بال -4

فقد تعمل علي انصهار المل+-عند مرور تيار كبير في الملف يتولد طاقة حرارية كبيرة

متي يكون

= صفر؟لفانومتر مؤشر الج -1

علل

؟تدريج الجلفانومتر ذي الملف المتحرك منتظم وصفر تدريجه في المنتصف -1

تدريجه في المنتصف لتحديد وصفر -تتناسب طرديا مع شدة التيار التدريج منتظم ألن زاوية االنحراف

اتجاه مرور التيار في الدائرة

يضعف المغناطيس لضعف الملفان الزنبركيان بكثرة االستعمال . او قد ؟يجب معايرة الجلفانومتر كل فترة -2

مما يعطى قراءة غير دقيقة بمرور الوقت

الناشىء عن مرور التيار اثناء مقاوم النه يقاوم االزدواج ؟يعتبر ازدواج السلكين الزنبركيين مقاوم راد -3

مروره وراد النه يرد الملف وبالتالى المؤشر الى صفر التدريج عند انقطاع التيار

الن التيار المتردد متغير الشدة واالتجاة والقصور ؟ال يستخدم الجلفانومتر في قيا س التيارالمتردد -4

لذاتي يمنعه من االستجابة الجلفانومتر التجاة التيار

لوجود مؤشر الصفري عند المنتصف ؟م الجلفانومتر في تحديد االتجاةيستخد -5

ألن معامل مرونته كبير وبالتالى تزداد حساسيته ؟مادة سلك التعليق فى الجلفانومتر من البرونز الفسفورى -6

للتيارات الصغيرة

ماذا يحدث ؟زيادة حساسية الجلفانومتر-1لقيم صغيرة جدا وكلما زادت الحساسية للضعف قل للمدي الي يقل مدي الذي يقراه الجهاز مما يجعله يقرا

النصف ؟عدم وجود اسطوانة من الحديد المطاوع في الجلفانومتر -2

تقل كثافة الفيض وتقل حساسية الجلفانومتر ؟فى الجلفانومتر تيارات كهربية ذات شدة عالية يحدث عند مرور -3

-2سب طريا مع مربع شدة التيار مما يسبب في احتراق الملف تتولد في الملف حرارة الن الحرارة تتنا التيارات الكهربية العالية تولد عزم ازدواج كبير يعمل علي اتالف الحوامل الذي يرتكز عليها ويسبب في

اختالل نظام التعليق


86

4 ؟تيار متردد داخل الجلفانومتريحدث مرور 4

الترددات المنخفضة للتياريتحرك المؤشر يمينا ويسار وال يثبت عند فى التيار المتردد متغير الشدة واالتجاه

فى الترددات العالية للتيار ال يتحرك الملف حيث قراءة معينة لتبادل عزم االزدواج على ضلعى الملف تظم اليستطيع ان يستجيب للتغيرات السريعة فى اتجاه التيار بسبب القصور الذاتي وومجال التيار المتردد غير من

مما بسبب في عدم انتظام المؤشر

فإذا 0.25Teslaوضع في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 10Aلفة يمر به تيار شدته 500ملف عدد لفاته -

احسب عزم األزدواج المؤثر عليه عندما تكون الزاوية بين العمودي على الملف 0.2m2كان مساحة مقطعه

30والمجال

يتر التيار المستمرتطيبقات الجلفانومتر/االم

االميتر

عبارة عن جلفانومتر متصل بقاومة صغيرة علي التوازي لقياس التيارات االميتر

المستمرة الكبيرة

قياس شدة التيارات المستمرة الكبيرة مباشرة الوظيفة

قابل للحركة في مجال مغناطيسي عزم االزدواج المؤثرفى ملف يمر به تيار الفكرة العلمية

حتي يكون شدة التيار المار فياه هاو يوصل االميتر بالدائرة على التوالى)علل( يقة التوصيل فى الدائرةطر

والمراد قياسة نفس شدة التيار المار في الدائرة

كيفية تعديل الجلفانومتر

الى اميتر

يوصاال مااع ملااف الجلفااانومتر مقاومااة صااغيرة علااى التااوازى تساامى مجاازىء

Rsالتيار


87

تيارمجزي ال

مقاومة صغيرة توصل على التوازى مع ملف الجلفانومتر لتحويله الى اميتر التعريف

مقاومة صغيرة توصل على التوازى مع ملف الجلفانومتر فكرة العمل

-وظيفة المجزىء :

جعل المقاومة الكلية لالميتر صغيرة فال تؤثر على شدة التيار المار فى الدائرة -

لفانومتر من التلف حيث يمر بها الجزء االكبر من التيار .حماية ملف الج -2

زيادة المدي للجهاز -5تقليل من حساسية الجلفانومتر -4قياس تيارات اكبر شدة -3

استنتاج قيمة مجزئ التيار

سؤال هام :اشرح التعديالت التي طرات علي الجلفانومتر لتحويلة الي االميتر؟

مة صغيرة علي التوازي لزيادة مدي الجهاز وتقليلنوصل الجلفانومتر بمقاو

المجزي التيار -المقاومتين علي التوازي الجلفانومتر-الحساسية لجلفانومتر

فيكون فرق الجهد لمقومة المجزي = فرق الجهد لمقاومة الجلفانومتر= فرق الجهد الكلي

= فرق الجهد الكلي)فرق الجهد لالميتر

( )( )

IgRg

I IgVg VS IgRg IsRs IgRg I Ig Rs RS

( )

( )

IgRg Rg RSI Ig

I Ig RSRS

حساسية االميتر

نظرا قبل توصيله بمجزي وتيار االميتر او الجلفانومتر بعد توصيله بمجزي لثبوت االستنتاج القانون

فرق الجهد تكون الحساسية هي نسب بين تيار الجلفانومتر التيار

(1)

( )(2)

.

Ig VV Vg Vs IgI Rg

V Rg Rs IgV RsIRt Rg Rs I Rg RS

القانونالحساسية=

Ig RsI Rg RS

Rg

Rs


88

النسبة بين أقصي تيار يقيسه الجلفانومتر قبل توصيل المجزئ إلي شدة التيار التعريف

الكلي الذي يستطيع قياسه بعد توصيل المجزئ

النها عبارة عن نسبة بين شدتي تيارين لهما نفس )علل (ليس لها وحدة قياس وحدة القياس


ن الواحد الصحيح الن تيار االميتر اكبر من جلفانومتراقل م قيمة الحساسية

مقاومة المجزي :كلما صغرت قيمة مقاومة المجزي قلت الحسابة والعكس -1 عوامل الحساسية

صحيح

من الواحد الصحيح قلالنسبة بين حساسية االميتر الي الجلفانومتر ا -1 خد بالك

من مدي الجلفانومتر اكبرمدي االميتر -2

ب الخطا في قراءة االميترحسا

مقدار الخطأ فى

قراءة االميتر

مقدار الخطأ فى قراءة االميتر = شدة التيار قبل توصيل االميتر بالدائرة ــــ شدة

التيار قبل توصيل االميتر

النسبة المئوية

للخطا

مقدار الخطا في قراءة / قراءة االميتر قبل توصيله بالمجزي التيار

لفانومتر اكبر حساسية من االميترالج الحساسية

ثم الجلفانومتر -ترتيب المقاومات تصاعديا :االميتر ) الكلية ( ثم المجزي المقاومات

الترتيب التنازلي : تيار االميتر اكبر من تيار المجزي اكبر من تيار الجلفانومتر شدة التيار

يار الجلفانومترالن تيار االميتر وهو التيار الكلي = تيار المجزي + ت

والمجزي اقل مقاومة ن جلفانومتر يكون اعلي تيار منه

مدي االميتر اكبر من مدي الجلفانومتر المدي

علل

؟كلما قلت مقاومة مجزىء التيار قلت حساسية االميتر -1

رالكلي النه كلما قلت مقاومة المجزىء قلت مقاومة االميتر ويزداد شدة التيار فتقل الحساسية حيث شدة التيا

تتناسب عكسيا مع الحساسية

2


89

؟ الن االميتر يقيس تيارات شدتها اكبر بنفس زاوية االنحراف حيث عند االميتر اقل حساسية من الجلفانومتر 2

توصيل الجلفانومتر بمجزىء التيار تقل الحساسية

اف مقاومته إلي مقاومة ألن األميتر يوصل في الدائرة علي التوالي و بالتالي ستض ؟صغر مقاومة االميتر--3

أو حتى - الدائرة لذلك ال بد من صغر مقاومته حتي ال تزداد مقاومة الدائرة فتقل شدة التيار األصلي المراد قياسه

ال يؤثر دخول األميتر على تغيير شدة التيار المراد قياسه تغيرا ملحوظا فى الدائرة الكهربية المتصلة على

التوالى .

يضعف المغناطيس بمرور ؟ لضعف الملفان الزنبركيان بكثرة االستعمال . او قد ميتر كل فترةيجب معايرة اال -4

مما يعطى الجهاز قراءة غير دقيقة الوقت

ألن األميتر يوصل في الدائرة علي التوالي و بالتالي ؟االميتر جهاز غير دقيق )يوجد خطأ فى القياس ( -5

ك تزداد مقاومة الدائرة فتقل شدة التيار األصلي المراد قياسهستضاف مقاومته إلي مقاومة الدائرة لذل

الجلفانومتر الي االميتر النه عبارة عن نسبة بين شدتيي تيارين حساسية االميتر ليس له وحدة قياس؟ -6

في ؟ النه عبارة عن نسبة بين تيار الجلفانومترالي تيار الكلي المار حساسية االميتر اقل من الواحد الصحيح -

االميتر ودائما تيار جلفانومتر اقل من تيار االميتر

؟ الن زاوية انحراف المؤشر تتناسب طرديا مع شدة التيار الكهربيتدريج االميتر منتظم -8

الن الحساسية=تقل حساسية الجلفانومتر عند توصيله بمجزئ تيار؟-9

Ig RsI Rg RS

وكلما قلت

ية ويزيد شدة التيار الن مقاومة كلية لالميتر تقلمقاومة مجزئ تقل الحساس

؟الن الحساسية تتناسب عكسيا مع تيار وطرديا مع تزداد حساسية االميتر بزيادة مقاومة مجزئ التيار-10

مقاومة الكلية لالميتر

لمنحنيات

I


90

( )S I Ig RS Vg V


طتين في دائرة كهربية قياس فرق الجهد بين أي نق-1 الوظيفة

أو قياس القوة الدافعة الكهربية لمصدر مباشرة. - 2 -

عبارة عن مقاومة مضاعف الجهد كبيرة علي التوالي مع مقاومة الجلفانومتر التعريف

قابل للحركة في مجال مغناطيسي عزم االزدواج المؤثرفى ملف يمر به تيار الفكرة

طريقة

التوصيل في

الدائرة

يكون فرق الجهد بين طرفي ملف الفولتميتر هو نفسه فرق وصل الفولتميترعلي التوازيي

الجهد المراد قياسه ؛ألن التوصيل على التوازي يتميز بتساوي فرق الجهد.

سؤال هام :اشرح التعديالت التي طرات علي الجلفانومتر لكي يقيس فروق جهود عالية مع اثبات القانون ؟حتي يكون تيار المار في المقاومة الدائرة المراد قياس فرق -ضاعف الجهد علي التوالينوصل مقاومة م-1

الجهد لها ويكون تيار المسحوب من البطارية داخل مقاومتي الجلفانومتر والمضاعف قليل جدا مما يقلل من الخطا -2

مداه فيتمكن من قراءة فروق في قراءة الفولتميتر فتكون قراءة دقيقة فتقلل من حساسية الفولتميتر وزياده جهود كبيرة

االثبات

:Im Im ( )I Ig V Vg Vm IgRg Rm Ig Rg Rm

Ig Rg Rm


91

+(Rmمضاعف الجهد)

توصل على التوالى مع ملف الجلفانومتر لتحويله الى فولتميتر كبيرةمقاومة مضاعف الجهد

من الدائرة وال يحدث جعل المقاومة الكلية للفولتميتر كبيرة فال تسحب تيار كبير - وظيفة المضاعف

تقليل -4حماية الجلفانومتر من التلف -3. لقياس فروق جهد أكبر -2هبوط فى الجهد .

زيادة مدي قراءة الجهاز -5حساسية الجلفانومتر لفروق الجهود

حساسية الفولتميتر

بعاد فارق الجهاد إليالجهد ضاعفالجلفانومتر قبل توصيل م فرق جهدهي النسبة بين التعريف

ضاعف توصيل الم

القانونIm

( ) ( )Vg IgRg Vg Rg

Ig IV VI Rg Rm Rg Rm

الفولتميتر اقال مان الواحاد الصاحيح الن فارق الجهاد باين طرفاي الجلفاانومتر اقال مان القيمة

فرق الجهد الكلي

ليس لها وحدة قياس النها عبارة عن نسبة بين فرق جهدين -2- وحدة القياس

الماادي زادف الجهااد كلمااا زادت مقاومااة مضاااعف الجهااد تتوقااف علااي مقاومااة مضاااع العوامل

الحساسية مما يؤهله لقراءة فروق الجهد العالية وقلت

*ايالفولتميتر كلما زادت قيمة مقاومة مضاعف الجهاد تقال حساساية الفاولتميتر )علال(

الناااااه كلماااااا زادت مقاوماااااة المضااااااعف يااااازداد فااااارق الجهاااااد حياااااث ان حساساااااية

=( )

Vg RgV Rg Rm

حساب الخطا في


مقدار الخطأ فى قراءة الفولتميتر = فرق الجهد قبل توصيل الفولتميتر بالدائرة ــــ

فرق الجهد بعدالتوصيل بمقاومة المضاعف

/ القراء قبل توصيل بالمضاعف الجهد100مقدار الخطا * نسبة الخطا

وفرق الجهد الكلي طردية العالقة بين مقاومة مضاعف الجهد -: خد بالك

تيار المضاعف = تيار الجلفانومتر= تيار الكلي الن المقاومتين الجلفانومتر والمضاعف علي التوالي--2

1:1اي النسب بين تيارات المضاعف الي تيار الكلي الي تيار الجلفانومتر =

فرق الجهد الفولتميتر= فرق الجهد لمضاعف + فرق الجهد لجلفانومتر-3


92

يازداد مادي القاراءة يازداد فارق الجهاد الكلاييزداد فارق الجهاد لمضااعف زود مقاومة المضاعف--4

من الوحد اقلالكلي النسبة بين فرق الجهد المضاعف الي فرق الجهد--5تقل حساسيته للجهاز

من الواحد اقلالنسبة بين مقاومة المضاعف الي مقاومة الفولتميتر -6

من الواحد اكبرالنسبة بين مقاومة المضاعف الي مقاومة الجلفانومتر --7

صغير جداشدة التيار المسحوبة من الجهاز الفولتميتر من الدائرة -8

د قياس فرق الجهد بين طرفيها الي تيار المسحوب في الفولميتر النسبة بين تيار مقاومة الدائرة المرا-9

من الواحد اكبر

من الواحد اقلالنسبة بين مقاومة المجزي التيار الي مضاعف الجهد -10

Igالميل هو تيار المنحنيات :1

مقارنة بين المجزي التيار ومضاعف الجهد-

مضاعف الجهد مجزئ التيار وجه المقارنة

التوصيل مع ملف طريقة

الجلفانومتر

علي التوالي علي التوازي

كبيرة صغيرة قيمة المقاومة

اكبر اقل االكبير في قيمة

دخل في الفولتميتر تدخل في االميتر اسم الجهاز

تحويل الجلفانومتر الي اميتر الوظيفة

يقيس التيارات العالية

تحويل الجلفانومتر الي فولتميتر يقيس

د العاليةفروق الجهد

) القانون )IgRg I Ig Rs ()

V VgRm

Ig

الحساسية

الفولتميتر االميتر الجلفانومتر وجه المقارنة

v

Rm

Vg

G


93

القانون

I

( )Ig RSI Rg RS

( )Vg RgV Rg Rm


ليس لها وحدة قياس س لها وحدة قياسلي راديان/ الثانية

النسبة بين زاوية الي شدة التعريف التيار

النسبة بين شدة التيار الجلفانومتر الي شدة

التيار الكلي

النسبة بين فرق الجهد لجلفانومتر الي فرق الجهد الكلي

االقل وتكون اقل من الواحد الصحيح االكبر القيمة

يار عكسي مع شدة الت العوامل وطردي مع زاوية االنحراف وتتوقف علي معامل المرونة

مع طرديتتناسب مقاومة مجزي التيار

كلما قلت مقاومة مجزي التيار قلت الحساسية

مع مقاومة عكسياتتناسب مضاعف الجهد كلما زادت مقاومة مضاعف الجهد قلت

الحساسية

فكر:

ة او فرق الجهد مرة اخري دون ان يحترق الملف؟فكر : كيف تزيد مدي الجلفانومتر لقياس تيار مر


سوف يسحب جزء و بالتالي زىدائرة علي التوا؟ الفولتميتر يوصل في الدائرة فولتميترصغر مقاومة ال --1

التيار المسحوب من الدائرة ويحدث هبوط فى فرق مقاومته حتي ال تزداد كبرلذلك ال بد من من تيار الدائرة

األصلي المراد قياسه هدالج

يضعف المغناطيس ؟ لضعف الملفان الزنبركيان بكثرة االستعمال . او قد يجب معايرة الفولتميتر كل فترة -2

مما يعطى الجهاز قراءة غير دقيقة . بمرور الوقت

مع ىزيوصل في الدائرة علي التوا فولتميترألن ال ؟الفولتميتر جهاز غير دقيق )يوجد خطأ فى القياس -3

شدة التيار يزدادمقاومة الدائرة لذلك سوف تقلو بالتالي المقاومة التى يراد حساب فرق الجهد بين طرفيها

فرق الجهد بين طرفيها حيث يمر جزء من التيار المراد قياسويتجزا ويقل التيار المار فى المقاومة األصلي

0االصلى فى الفولتميتر

؟ حتي يقيس فرق الجهد بين النقطتين بدقة وثابتة علي التوازييوصل الفولتميتر في الدائر -4

؟ الن زاوية االنحراف تتناسب طرديا مع فرق الجهدتدريج الفولتميتر منتظم -5

؟تقل حساسية الجلفانومتر عند توصيل مضاعف الجهد اوتقل حساسية الفولتميتر بزيادة مضاعف الجهد -6

كلما زاد مضاعف الجهد زادت المقاومة الكلية فيزداد -لجهد الكلي الن الحساسية تتناسب عكسيا مع فرق ا

وتقل الحساسية –فرق الجهد الكلي


94

7

؟ الن عارة عن نسبة بين فرق الجهد لملف الفولتميتر ليس لها وحدة قياس واقل من الواحدحساسية -7

لكلفانومتر اقل من فرق الجهد الكليجلفانومتر الي فرق الجهد الكلي واقل من واحد الن فرق الجهد لمقاومة ا

االوميتر

المقاومة تتناسب عكسيا مع شدة التيار -2-عزم االزدواج -1:الفكرة العلمية • : قياس المقاومة الوظيفة •

التجربة: طيقة تحويل الجلفانومتر الي االوميتر لقياس المقاومة المجهولة ؟

يتصااال ملفاااه بمقاوماااة عيارياااه ثابتاااة ومقاوماااة نحضااار جهااااز األوميتااار وهاااو عباااارة عااان ميكرواميتااار --1- -1

على التوالي . V 1.5متغيرةوعمودكهربى جاف قوته الدافعة

ميكرو امبير بقسمة فرق الجهاد علاي 4نحسب المقاومة الكلية لجعل الموشر ينحرف الي اقصي تدريج وليكن -2 -2

3000اوم ومقاومة 250اوم منها مقاومة 3750= 1.5/4شدة التيار اي قسمة

اوم حتي يصل التيار الي اقصي قيمة له 500نؤخذ من صندوق المقاومات مقاومة -3

نالمس طرفى الجهاز ونعدل من مقاومة الريوستات حتاى ينحارف مؤشاره الاى نهاياة التادريج الاذى يعتبار صافر -4

على تدريج األوميتر

وتقل شدة التيار وينحرف المؤشر فى اإلتجاه نصل طرفى الجهاز بالمقاومة المجهولة فتزداد المقاومة الكلية -5

قراءة المؤشر على التدريج تدل على قيمة المقاومة -6-المضاد


95

فولت علي توالي 1.5نحضر جهاز ميكرواميتر+مقاومة عيارية+مقاومة متغيرة+عمود كهربي قوته -1

نالمس طرفي الجهاز ونعدل مقاومة ريوستات للوصول الي نهاية المؤشر -2

يقل تيار وينحرف-تزداد المقاومة الكلية –ل الجهاز بمقاومة مجهولة نوص -3

قراءة المؤشر تعبر عن مقاومة ونطبق قانون -4Im

I Rtax Rt Rx

لقوانين والمسائل :

الن تيار عكس المقاومة 2يكون 1/2لو نقص التيار الي النصف قلب الطريقة االولي بلدي :-1

قاومة المضافة = المقاومة الكلية في الدائرةاي الم 1= 1-2اطرح –

المراد اضافتها Rxالطريقة القانون : نحسب اوال شدة التيار العظمي في حالة عدم وجود المقاومة -2

Im VBaxR

يكون قانون حساب المقاومة المضافة-3Im

I Rtax Rt Rx

صي تيار وتكون المقاومة المضافة = صفرنحسب المقاومة الكلية عند اق-4

يجب ثبات قراءة البطارية التي تتم عندها عملية المعايرة حتي يتناسب شدة التيار عكسيا مع المقاومة-5

غير منتظمبينما تدريج االوميتر منتظمتدريج االميتر —6

وتتقارب في الجهة اليسري نهاية اقسام تدريج االوميتر تتباعد في الجهة اليمني في بداية تدريج االوميتر —7

التدريج



96

؟تدريج األوميتر عكس تدريج األميتر - ---1

ألن شدة التيار الكلي في الدائرة تتناسب عكسيا مع المقاومة الكلية لهذه الدائرة حيث تقل شدة التيار بزيادة

المقاومة

؟متساويهاو تدريج االومات غير تدريج األوميتر غير منتظم --2

الي المقاومة باالضافةشدة التيار المارة في دائرة الجهاز تتناسب عكسيا مع المقاومة الكلية لدائرة األوميتر .

المجهولة

؟ )علل(يجب أن تكون القوة الدافعة الكهربية للعمود المتصل باألوميتر ثابتة --3

يتناسب المقاومة عكسيا مع تيار -استخدامهحتى ال تتغير شدة التيار اثناء ضبط مؤشر االوميتر واثناء

؟أوميتر(غير دقيقة –فولتيميتر -أجهزة القياس المباشرة السابقة)أميتر -4

قطبي المغناطيس تقل شدتهما بالتدريج فتتغير قيمة كثافة الفيض المؤثر علي الملف.

ي قياس مقدار االنحراف)ب(الزنبركان يفقدان جزءا من مرونتهما بالتدريج.)ج(قد يوجد خطأ بشري ف

المقاومة العيارية

مقاومةثابتة تعمل علي ايصال مؤشر التيار الي نهاية التتدريج قبل ادخال المقاومة المجهولةالتعريف :

لجعل مؤشر ينحرف عند اقصي تدريج وهو بداية تدريج االوميتر الوظيفة : تمنع احتراف الملف النها تقلل من شدة التيار الكهربي -2

ماذا يحدث

VBتغير قيمةعند

أو ماا يؤخاذ مان المقاوماة Rc يؤدي إلاي تغيار قيماة المقاوماة العيارياة

الواجب أخاذهما حتاي يصال المؤشار إلاي نهاياة التادريج قبال RVالمتغيرة

توصيل أي مقاوماة خارجية،ولاذا سايتغير تادريج األوميتار عماا كاان علياه

في بداية المعايرة.

عدم وجود ماذا يحدث عند

مقاومة عيارية كبيرة فى دائرة

-االوميتر :

يمر فى الجلفانومتر تيار اكبر مما يتحمله ويحترق الملف

زيادة المقاومة الخارجية لالوميتر الي الضعف ؟يقل التيار الي الثلث -3

الوظائف

تكون قيمة يؤخذ منها بمقدار معين حتي يصل مؤشر التيار الي قيمة العظمي و مقاومة متغيرة المقاومة المضافة = صفر


97

مقارنة بين االجهزة

األومميتر الفولتميتر األميتر وجه المقارنة

الغرض أو االستخدام

قياس شدة التيار الكهربى الكبيرة والصغيرة

قياس فرق الجهد بين نقطتين

) بين طرفى مقاومة كهربية (

قياس المقاومة الكهربية بطريقة مباشرة

التدريجنتظم ومقسم إلى م

أمبيرات منتظم ومقسم إلى فولتات

غير منتظم ومقسم إلى أومات

التوصيل فى الدائرة

يوصل على التوالى فى أى جزء من أجزاء الدائرة

يوصل على التوازى بين طرفى المقاومة

توصل المقاومة بين طرفيه حيث تدرج مع مقاوماته على التوالى

حالة الدائرةمغلقة أثناء الدائرة تكون

القياسالدائرة تكون مغلقة أثناء

القياس الدائرة تكون مفتوحة أثناء القياس

التركيب

جلفانومتر ذو ملف متحرك ومقاومة صغيرة توصل معه على التوازى تسمى مجزئ التيار

جلفانومتر ذو ملف متحرك ومقاومة كبيرة توصل معه على التوالى تسمى مضاعف الجهد

قاومة ثابته ومقاومة جلفانومتر ومعيارية وبطارية كلها موصله معه

على التوالى

المقاومة الكلية صغيرة حتى ال تعوق

التيار كبيرة حتى ال تسحب تيار

كبيرة أو صغيرة

تعريف

مجزئ التيار هو مقاومة صغيرة توصل مع

الجلفانومتر على التوازى لجعل الجهاز صالحا لقياس تيار أكبر مما

له بمفردهيتحم

مضاعف الجهد هو مقاومة كبيرة توصل مع الجلفانومتر على التوالى لجعل الجهاز صالحا

لقياس فرق جهد أكبر مما يتحمله بمفرده

المقاومة الثابتة والعيارية لضبط المؤ شر وجعله ينحرف لنهاية

التدريج المحدد له

الرسم

Vg = Vsالحظ أن ومنها يمكن استنتاج

القانون

= Vm +Vالحظ أن Vg

ومنها يمكن استنتاج القانون

I= E/Rالحظ أن ومنها يمكن استنتاج القانون

القانونg

gg

II

RI sR

g

gm I

V V R

gR

E I

rRc

Rv

R

حل مسائل االميتر والفولتميتر:

حسياب تيار الجلفانومتر -1قوانين االميتر "

VgIg

Rg

حساب مقاومة المجزئ :-2

IgRgRs

I Ig


98

:حساب المقاومة الكلية لالميتر -3.

( )

Rg Rs v Vs Vg

Rg Rs I I I

=RA

مقدار الخطأ فى قىراءة االميتىر = ىدة التيىار قبىل توصىيل االميتىر بالىدائرة اااىا ىدة التيىار قبىل مقدار الخطا :-4 ميترتوصيل اال

/ القراءة الصحيحة100نسبة الخطا=مقدار الخطا في القراءة* -5 علي التوالي او علي التوازي طبق قوانين المقاومات Xعند توصيلة مقاومة -6 Iاقصى قراءة بعد توصيل المجزىء -Ig 2اقصى قراءة قبل توصيل المجزىء تعنى --7 توصيل مقاومة صغيرة على التوازى تسمى -اميتر هى :المقاومة المقترحة لتحويل الجلفانومتر الى -8

RS . مع ملف الجلفانومتر

I=3Igالتيار الكلى يعنى ⅓عند توصيل مجزىء تيار بملف الجلفانومتر فانه يمر فى الجلفانومتر -9

10- عند توصيل مجزىء تيار RS1بملف الجلفانومتر فان تيار الجلفانومترIg يظل ثابت ولكن

مع المجزىء RS2 عند توصيل مقاومة اخرى على التوازى -يزداد Iالكلى المار بهما التيار

RS1 فان تيار الجلفانومتر Ig ولكن شدة التيار الكلى -يظل ثابتI يزداد

11- يمكن اعتبار انه تم توصيل مجزىء جديادRS وهاذا المجازىء يكاافىء المقاوماةRS1 ،RS2 حياث

1 2

1. 2Rs RsRs

Rs Rs

مسائل الفولتميتر:

حساب فرق الجهد نطبق قانون اوم ونضرب التيار الكلي في المقاومة الكلية -1 -v=Ig(Rg+Rm)ويكون :Igلو طلب اقصي فرق الجهد للفولتميتر يكون شدة التيار هو تيارالجلفانومتر -2 مفرق الجهد الكلي = فرق الجهد للقسم الواحد * عدد االقسا-3 Vاقصى قراءة بعد توصيل المضاعف -Vg 2اقصى قراءة قبل توصيل المضاعف تعنى -4

-المقاومة المقترحة لتحويل الجلفانومتر الى فولتميتر هى : 5

. مع ملف الجلفانومتر Rmتوصيل مقاومة كبيرة على التوالى تسمى

المقاومة الكلية للفولتميتر : -6

VRt Rg Rm

I

الخطأ ف قراءة الفولتميتر = فرق الجهد قبل توصيل الفولتميتر اااا فرق الجهد بعد توصيل الفولتميتر 7

Vgجلفانومتر يدل كل قسم من تدريجة عل قيمة معينه لفرق الجهد........... هذه القيمة تعن - --8

-Vعل لفرق الجهد ........ هذه القيمة تعن كيف يتم تعديله ليدل كل قسم من تد ريجه عل قيمة أ9- Vg = لجميع االقسامVg عدد االقسام × للقسم الواحد


99

لحساب قراءة الفىولتميتر -I1يمر بها تيار R1بين طرف مقاومة ثابت Rgعند توصيل فولتميتر مقاومته -10

Vg فانVg = I1R1

Vg = IgRg -من العالقة : Igويمكن حساب تيار الفولتميتر

فان اقص قراءة للفولتميتر ف هذه الحالة تعىين مىن Rgمع ملف الفولتميتر Rmوعند توصيل مقاومة جديدة

)العالقة )V Ig Rg Rm

عامة على اجهزة القياسمالحظات

Igار فى هذا الجهاز هو والتيار الم Rgاى جهاز يتم تعديلة تعتبر مقاومته هى -1

ما الالزم عمله لجعل الجهاز يقيس V 10 اقصى فرق جهد يقيسه 200فولتميتر مقاومة ملفه -2

V 5فرق جهد اقصاه -ب V 20فرق جهد قيمته –أ

Rg = 200 مقاومة الجلفانومتر هى -نعتبر الفولتميتر جلفانومتر ويصبح :-الحل :

Vg = 10 voltيتر هو فرق جهد الفولتم

نحسب تيار الجهازIg حيث Vg = Ig Rg وبالتعويض نجد انIg = 0.05 A

لزيادة فرق الجهد المقاس الىV = 20 volt

-وتحسب قيمته من العالقة : Rmنصل مضاعف جهد

V = 5 voltمقاس الى لتقليل فرق الجهد ال Rm = 200 -بعد التعويض نجد ان

Rsفاننا نصل مجزىء تيار

V = IgReq ويكون

-حيث ان المقاومة المكافئة فى هذه الحاله هى :

Rs = 200 حيث Rsوبالتعويض يمكن ايجاد

مسائل

تـااـوازى مللااي أمبياار وصـااـلت معااه علااي ال½ أوم أقصااي تاادريج لااه 5جلفااانومتر حسـااـاس مقـااـاومة ملفااه :(1)أوم علاي التاوالي معاه 1000أوم أيضا بحيث يكونا معاا جهاازا واحادا ثام وصالت مقاوماة مقادارها 5مقـــاومة

وإستخدم لقياس فرق الجهد كم يكون أقصي جهد يقيسه ؟ أمبياار إحسااب المقاومااة المسااتخدمة لتحويلااه إلااى 0.02أوم أقصااى قااراءة لااه 100جلفااانومتر مقاومتااه -(:2)

فولت وماا مقادار المقاوماة التاى عناد قياساها تجعال المؤشار ينحارف إلاى رباع 3ر بإستعمال بطارية قوتها أوميت التدريج.

Rm

V - Vg

Ig =

Req

Rg Rs

Rg+ Rs

=


100

فولات وعناد تالماس طرفياه ينحارف مؤشاره إلاي نهاياة تدريجاه بمارور تياار 1.5أوميتر يعمل ببطارياة --(:3)المقاومة الخارجية التي يقيسها األوميتر والتي تسبب انحاراف مؤشاره ميكرو أمبير ، احسب قيمة 300شدته

إلي ثلث تدريجه فقط .بماا فاي ذلاك Ω 150فولات ومقاوماة قيمتهاا 2دائرة كهربية مكونة من بطارية قوتها الدافعة الكهربياة --(:4)

ي التاوازي تسامح بمارور ، وصال طرفاا الجلفاانومتر بمقاوماة علا Ω 56مقاومة البطارية وجلفاانومتر مقاومتاه 1

احسااب شاادة التيااار الكلااي المااار فااي الاادائرة وكااذلك شاادة التيااار المااار فااي –التيااار الكلااي فااي الجلفااانومتر 5 الجلفانومتر .

12 150 56 ?5B g s g

V V R R R I I

56 565 5 56 14

4

R R Rg s sI I I I R R Rg g g s s sR R

s s

3

56 140.01240694

14

2.481389578 10

gg g

s

g

R Rs

I I IR

I A

لفاة ويساتخدم مجاال قطاري 50وعدد لفاتاه 2سم 2أوم ومساحة مقطع ملفه 18نومتر مقاومة ملفه جلفا-(:مللي أمبير .أ( احسب عزم اإلزدواج الذي يجعل المؤشر ينحرف 1تسال ويقيس شدة تيارات أقصاها 0.1كثافته

لنصف التدريج ر :بين بالرسم فقط والبيانات شكال لتركيب هذا الجهاز مع ذك-:(6 علل وجود إسطوانة الحديد تقعر القطبين . -3.وظيفة الزنبركين -2شرط اإلتزان . -1 مللي أمبير فماذا تكون عليه قراءته . 1إذا أمر في هذا الجهاز تيار متردد شدته -جـ ماذا تحدثه من تعديل علي الجلفانومتر لو أريد إنقاص حساسيته إلي العشر . -د

فولت . 1هد الالزم للجلفانومتر ليقيس فروق جهد أقصاها احسب مضاعف الج -هـ فاحساب 1.495.5Ωثم وصل بمضااعف جهاد قادره 6Ωإذا وصل ملف الجلفانومتر بمجزئ للتيار مقاومته -و

أقصي فرق جهد يمكن قياسه بهذا الجهاز .

توازي

كلية كلية

كلية

56 14, 11.2

56 14

150 11.2 161.2

20.01240694

161.2

sgR R R

R

VBI A

R


101

د كهربي ق . د . ك له احسب قيمة المقاومة التي تؤخذ من الريوستات ليستخدم كأوميتر باإلستعانة بعمو -ح

فولت ثم احسب قيمة المقاومة التي يقيسها األوميتر عند إنحراف مؤشره إلي 1.53

التدريج 4

5ووصل معه مقاومة علي التوازي1/2mAاوم اقصي تدريج له 5جلفانومتر حساس مقاومةملفة:85(:مصر 7) اوم علي التوالي احسب اقصي فرق جهد 1000ة مقدارهااوم كون جهاز جديد ثم وصلت معه مقاوم

وعندما يكون قراءة 100Maاميتر ينحرف مؤشره الي نهاية تدريجه عند مرور تيار: 87(مصر 8) فولت ماذا تقترح لكي يقيس تيار اقصاه واحد امبير 0.02يكون فرق الجهد 50Maاالميتر

اوم احسب 5اوم وصل بمجزئ التيار مقاومته 80متها اوم يدخل ضمن دائرة مقاو 20(:جلفانومتر مقاومته9) النسبة بين شدة التيار قبل وبعد توصيله بالمجزئ

فولت ما التعديل لكي يقرا فرق الجهد 10اوم اقصي فرق جهد 200فولتميتر مقاومة ملفه:2004(:االزهر 10) فولت 5-فولت 20= 8وصل بمجزئ التيار ثم وصل بمقاومة40mAتياراوم واقصي 10جلفانومتر مقاومة ملفه2011(:االزهر 11)

تدريجهاحسب قيمة مجزئ التيار 3/4فولت عند غلق الدائرة انحرف الي 1.5اوم وعمود كهربي قوته الدافعةاوم وجلفاانومتر علاي التاوازي بمقاومااة 350دائارة كهربياة بهاا صااندوق مقاوماات :63ولبياا 48(:مصار 12)

اوم حتاي ظال 450اوم لازم تغيار صاندوق الاي 30دل المجزئ بااخر مقاومتاه اوم وعند استب 20مجزئ التيار انحراف الجلفانومتر ثابت

يراد 1Aاوم ينحرف مؤشرة الي نهاية تدريجه عند مرور تيار شدته 54:جلفانومتر مقاومته1997(:مصر 13 احسب قيمة مقاوم المجزي وطريقة توصيله10Aتعديله لقياس: تيار شدته

اوماحسب 5اوم والمجزئ 10وصلت باالمترمقاومة الجلفانومترRدائرة كهربية بهامقاومة:1996(مصر 14) Rقيمة

30 24 18 12 6 V

300 400 300 200 100 Ig

يراد 1Aاوم ينحرف مؤشرة الي نهاية تدريجه عند مرور تيارشدته 54جلفانومتر مقاومتة:1997(:مصر 15) ئ التياروكيفية توصيله مع ملف الجلفنومتراحسب قيمة مجز 10Aتعديله لقياس تيار شدته

اشرح اهم التعديالت لكي يقيس تيار 50Maاوم يقيس تيار من صفر الي 39جلفانومتر مقاومتة:82(:ازهر 16) 2Aشدته

اوم 0.04احسب مقاومة مجزئ التيار الالزم توصيله علي التوازي مع اميتر مقاومة ملفة:2007(:ازهر17) ار الكلييسمح بمرور ربع التي

فما هو اكبر تيار0.05Aاوم ينحرف الي نهاية تدريجه عندما يمر تيار شدته 19جلفانومتر مقاومته(:18) يمكن ان يقيسه كاميتر اذ وصل يمقاومة مجزئ واحد اوم

ووصل 0.002Aاوم ينحرف الي نهاية تدريجه عند مرور تيار شدته 50جلفانومتر مقاومة: 95(:مصر 19)

اوم 0.1جزئ التيارمقاومتهعلي التوازي بم

ميكرو امبير لكل قسم من هذة االقسام 20قسم حساسيته 20جلفانومتر مقسم الي :89(:االزهر 20)

احسب شدة التيار لكي ينحرف الي نصف تدريجه

اوم 0.01اذا وصل بمجزئ التيار25mAاوم يدل القسم الواحد علي 21جلفانومتر مقاومته:98(:ازهر 21)

يار الذي يدل عليه القسم الواحداحسب شدة الت


102

احسب مقدار المقاومة 200mAاوم يقيس شدة التيار اقصاه 8دور اول :جلفانومتر مقاومته 98(:مصر 22

1Aالواجب توصيلها الي علي التوازي مع ملف الجهاز لتحويله الي اميتر يقيس تيار اقصاها

مساوية لهل في المقدار فكم تكون النهاية العظمي اذا وصلت مقاومة اخري علي التوازي مع المقاومة المضافة

لشدة التيار في تلك الحالة

ميكرو امبير وينحرف مؤشرة الي نهية تدريجه 500جلفانومتر ل يتحمل تيار اكبر من :2002(:مصر 23)

500mAفولت كيف يمكن ان يتحول الي اميتر يقيس 0.04في جالة وجود فرق الجهد

قيمة مجزئ التيار ليقيس -1اوجد : 20Maاوم ويقيس تيار شدته 40لي اميتر مقاومتهمل:79(:السودان 24)

5vاقصاه مقدار مجزئ التيار ليقيس فرق الجهد-100mA 2تيار شدته

كيف 1mAاوم اقصي انحراف لمؤشره عندما يمر به تيار شدته 50جلفانومتر مقاومته:78(:مصر 25)

0.025واذا استخدم كاميتر بتوصيله بمجزئ التيار5Vاقصي قيمة لهتحوله الي فولتميتر ليقيس فرق الجهد

اوم حسب اقصي دالله لمؤشره

اوم 5امبير ووصلت علي التوازي مع مقاومة 0.04اوم اقصي تيار 50جلفانومترمقاومة ملفة:96ازهر 26) )

قصي فرق جهد يمكن فما اقصي تيار يمكن ان يقيسه اذا وصلت نفس المقاومة علي التوالي مع ملفه احسب ا

ان يقيسه

اوجد قيمة المقاومةلكي يقيس 10mAاوم ال يتحمل ملفه تيار يزيد عن 19.8جلفانومتر حساس مقاومته:(27)

5Vفولتميتتر اقصاه -2واحد امبير , اميتر اقصاه -1

دل كل قسم علي اشرح كيف يستخدم لي0.1Vاوم يدل كل قسم من اقسامه 500فولتميتر مقاومته:97(:ازهر28

فولت 1

وكان لديك مقاومتان كل 5Vاوم يقيس فرق الجهد اقصاه 10.3فولتميتر مقاومته:2003(: ازهر 29)

فولت 5اوم احسب يستخدم لكي يقيس فرق الجهد 4000منهما

15فولت اريد استخدامه ليقيس فرق الجهد 10اوم اقصي فرق الجهد 100فولتميتر مقاومته:78(:االزهر 30)

احسب مقاومة مضاعف الجهد الجراء تلك التعديل وما هي المقاومة المراد توصيلها لتصبح اقصي فولت

فولت 5قراءة

وصل ملفه بمقومة علي 1mAاوم واقصي تيار 4دور ثاني :جلفانومتر حساس مقاومة ملفه 98مصر (:31)

اوم احسب اقصي فرق 999.2مةالتوازي واحد اوم كون جهازا واحد اذا وصل هذا الجهاز علي التوالي بمقاو

جهد


103

اوم 5مللي امبير وصل ملفه بمقاومة علي التوازي 0.5اوم واقصي تيار 5جلفانومتر مقاومته:85(:مصر 32)

اوم علي التوالي الستخدامه كفولتميتر احسب اقصي 1000ليكونا معا جهازا جديدا ثم وصل الجهاز بمقاومة

فرق جهد

10وصلت معه علي التوازي مقاومة0.5mAاوم واقصي تدريجه 10مة ملفهجلفانومتر حساس مقاو(33)

اوم علي التوالي معه 995اوم ليكونا معا جهازا جديدا احسب شدة التيار الذي يقيسه ثم وصلت معه مقاومة

واستخدم الجهاز ليقيس فرق الجهد احسب اقصي فرق جهد يمكن ان يقيسه

ميكرو امبير اريد 500ف مؤشره لنهايه تدريجه عند مرور تياراوم ينحر 250جلفانومتر مقاومته(:34)

فولت ومقاومة 1.5اوم وعمود جاف قوته الدافعة 2500تحويله الي اوميتر بتوصيل مقاومة ثابته

-2المقاومة الماخوذة من الريوستات حتي ينحرف المؤشر الي نهاية تدريجه -1اوم احسب : 7000متغيرة

التدريج 1/5المرادقياسها لجعل تيار ينحرف اليما قيمة المقاومة

احسب قيمة المقاومة العيارية لتحويله الي اوميتر 2Maاوم يقيس حتي 100جلفانومتر مقاومته(:35)

فولت وما قيمة المقاومة التي يقيسها ليصل التيار الي نصف تدريجه 2باستخدام بطارية

1.5Vاد تحويله الي اوميتر باستخدام بطارية قوتها ير15mAاوم اقصي تيار 5مللي اميتر مقاومته(:36)

قيمة المقاومة الخارجية حتي ينحرف -2قيمة المقاومة العيارية -1ومقاومتها الداخلية واحد اوم احسب :

10mAالي

اوم 400شدة التيار المار في االوميتر عند توصيله بمقاومة خارجية-3

يصل مؤشرة الي نهاية تدريجه عند مرور تيار شدته اوم 20جلفانومتر مقاومته:82(:سودان 37)

0.01Aفولت وما مقدار 1.5اريد تعديله الي اوميتر فما مقدار المقاومة العيارية علما ان القوة الدافعة

% من نهاية تدريجه30المقاومة المجهولة لكي يصل التيار الي

1/7ر ثم ادخل في الدائرة الكهربيةفمرفيهاوم وصل علي التوازي مع مجزئ التيا 15اميتر مقاومته(:38)

التيار الكلي اوجد قيمة مجزئ التيار قبل وبعد التسخين 1/6التيار الكلي وعندما سخنت مقاومة المجزئ مر

4اوم وجلفانمتر مقاومته 1.4اوم وايتر مقااومته 1.2فولت ومقاومة الداخلية 3.2بطارية قوتها الدافعة (:39)

ي التوالي احسب شدة التيار في كل من الجهازين بالملي امبير عندما يوصل الجلفانومتر اوم وصل جميعا عل

اوم 6علي التوازي مقاومة


104


105


106


107


108


109


110

Documents

01117265586ءايمكلاو ءايزيفلا أ لوا ملعم انبلا فرش دادعا ...kenanaonline.com/files/0092/92314/البيروني فيزياء 3ث الفصل... ·