الفيزياء مادة لقوانين كامل شرحالثاني الدراسي الفصل- الثانوي الثالث الصف

___________________________________________________: مقدمة

وبركاته الله ورحمة عليكم ... السالم العامة الثانوية طالب ابني من الله وحفظك ، أمورك كل في والرشاد التوفيق لك الله أسأل

... وبعد ، سوء كل في يحدث الذي التداخل الفيزياء مادة صعوبات من فإن

D ولذا ، المختلفة القوانين بين الطالب أذهان نسمع ما كثيرا أن أستطع لم ولكن التمرين حل : ) حاولت يقولون الطالب بعض وضوح عدم ذلك في والسبب( . أطبق قانون أي أحدد

. الطالب هؤالء أذهان في الرؤية التعاريف بين العالقة معرفة الطالب بعض يستطيع ال وكذلك

وكذلك ، أخرى جهة من الفيزيائية القوانين وبين جهة من المختلفة. منها المختلفة القياس وحدات يستنتجون كيف يعرفون ال

الظاهرة جزئيات بين الطالب ربط عدم ذلك سبب يكون وربما إال هو ما الفيزياء مادة في قانون أي فإن ، الفيزيائية ما الرياضية والصيغة ، معين فيزيائي لموقف تلخيص

الموقف هذا عناصر بين الكمية الرياضية العالقة إال هي. الفيزيائي

من بالمنهج الواردة القوانين جميع شرح على عزمت فقد ولذلك الرياضية الصيغة بيان ثم الفيزيائي الموقف شرح خالل

التي الفوائد بعض أذكر ثم ، المستخدمة الرموز بيان مع التعاريف ذلك في بما القانون ذلك من استخالصها يمكن

. ذلك وغير القياس ووحدات بالقانون المرتبطة إنه ، منا يتقبله وأن الجهد بذلك الطالب أبناءنا ينفع أن الله عسى

. عليه والقادر ذلك ولي

دربالة محمــد أ. سعــد البشرى بمدارس الفيزياء مادة معلم

األهلية

1البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف )ش( مقدارها شحنة انتقلت إذا

الجهد فرق نقطتين بين كولوم تفقد فإنها ؛ )جـ( فولت بينهما. )ط( جول مقدارها طاقة

× جـ = ش ط

الفوائد يمكن القانون هذا - من1

. نقطتين بين الجهد فرق تعريف: ( فإن كولوم1= ) ش بوضع هو: نقطتين بين الجهد فرق

يفقدها التي الطاقة انتقاله عند الواحد الكولوم

. النقطتين بين

يمكن القانون هذا - من2. الفولت تعريف: بوضع( جول1= ) ط( كولوم = ا ) ش( فولت1= ) جـ

= كولوم : جول القانون يصبح× فولت

/ = جول : الفولت ويكونكولوم

: الفولت تعريف يكون وبالتالي بين الجهد فرق هو

يفقد عندما نقطتينU الواحد الكولوم جوال

Uبينهما انتقل إذا واحدا .الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف

)ش( قدرها شحنة اجتازت إذاD كولوم المحركة قوته مولدا

فإنها ؛ )قم( فولت الكهربية )ط( مقدارها طاقة تكتسب

. جول

× قم = ش ط

فائدة

2البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

. لمولد الكهربية المحركة القوة تعريف يمكن القانون هذا من: ( فإن كولوم1= ) ش بوضع يكتسبها التي الطاقة: هي ما لمولد الكهربية المحركة القوة

. المولد هذا اجتيازه عند الواحد الكولوم

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف )م( منتظم الموصل مقاومة مادة من المصنوع ، المقطع

D تتناسب ، معينة طوله مع طردياD لα ) م مساحة مع ( وعكسيا

) ( . مقطعهالفوائد

نستنتج القانون هذا - من1 مقدار على المؤثرة العوامل طوله وهي موصل مقاومة

والمادة مقطعه ومساحة. منها المصنوع

يمكن القانون هذا - من2 )من( النوعية المقاومة حساب

الكهربية المقاومة علمت إذا: بالصيغة

يمكن الصيغة هذه - ومن3 لمادة النوعية المقاومة تعريف م1= ) س . بوضع موصل

2، ) = م( )من ( فيصبح م1= ) ل

: أن يدل وهذا موصل لمادة النوعية المقاومة

الكهربية المقاومة: هي المقطع منتظم لموصل

متر طوله المادة هذه من مربع متر مقطعه ومساحة

.

نستنتج الصيغة هذه - ومن4 النوعية المقاومة قياس وحدة

.

× م = أوم =Ωم.

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف موصل حرارة درجة ارتفعت إذا

النوعية مقاومته فإن معدني( + ثا.د1 ) 0= من دمن( + ثا.د1 ) 0= م دم

3البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

D تزداد . الحرارة درجة مع طرديا الموصل مقاومة كذلك

D تزداد الكهربائية درجة مع طرديا. الحرارة

توضيح دمن

:من

0: دم: 0م:: د: ثا

( . ْم ) د حرارة درجة في النوعية المقاومة هي( . ْ م0) حرارة درجة في النوعية المقاومة هي( . ْم ) د حرارة درجة في المقاومة هي( . ْ م0) حرارة درجة في المقاومة هي

. الموصل حرارة درجة الموصل لمادة المقاومة لتغير الحراري المعامل هي

. بوحدة ويقاس( وحدات بدون ثا.د ) ألن

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف )جـ( مقداره جهد فرق وجد إذا

مقاومة طرفي بين فولت المقاومة فإن )م( أوم مقدارها

شدته تتناسب تيار بها يسريD بين الجهد فرق مع طرديا أوم . ) قانون المقاومة طرفي

)

× ت = م جـ

الفوائد : ) أوم قانون نص - تذكر1

المار التيار شدة تتناسبU موصل في فرق مع طرديا

( . طرفيه بين الجهد

التيار شدة حساب - يمكن2 بالصيغة العالقة هذه ( من ) ت

:

نقيس ثم ، دائرة في بوضعها مجهولة مقاومة حساب - يمكن3: الصيغة )ت( ونطبق )جـ( و

أمبير( يمكن = ا )ت أوم( ،1)م= فولت( ،1)جـ= - بوضع4: التالية العملية الوحدات تعريف أمبير1 شدته تيار بمرور يسمح موصل مقاومة: - األوم

الجهد فرق يكون عندما ،. فولت1 طرفيه بين

4البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

1 مقاومته موصل طرفي بين الجهد فرق هو: - الفولت. أمبير1 شدته تيار فيه ويسري أوم

1 مقاومته موصل في المار التيار شدة هو: - األمبير. فولت1 طرفيه بين الجهد وفرق أوم

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف وتستون قنطرة تتزن عندما

االتزان على نستدل ) حيث الجلفانومتر في تيار مرور بعدم

تكون األربعة المقاومات ( فإن. متناسبة قيمتها

: الرسم وعلى

الفوائد: يكون االتزان - عند1 ب،ه النقطتين ) جهد ه=جـبجـ

( متساوي ( به) جـ بينهما الجهد فرق أي

. = صفر لحساب القنطرة - تستخدم2

الحد بإيجاد مجهولة مقاومة. التناسب في المجهول

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف السفلي الذراع استبدال عند

بموصل وتستون لقنطرة عليه يتحرك المقطع منتظم بطرف المتصل الزالق

على نحصل فإننا الجلفانومتر المترية بالقنطرة يسمى ما

( . المترية وتستون ) قنطرةالفوائد

؛ طوليهما بين = النسبة السلك جزئي مقاومتي بين - النسبة1. طوله مع تتناسب فمقاومته المقطع منتظم السلك ألن

بحاجة لسنا ألننا العادية القنطرة من أدق المترية - القنطرة2 القنطرة في الحال هو كما المتغيرة المقاومة قيمة معرفة إلى

بواسطة ودقيق سهل2،ل1ل الطولين قياس بينما ، العادية. المدرجة المسطرة

5البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف شدته كهربي تيار يمر عندما

معدني موصل في )ت( أمبير قدرها لمدة )م( أوم مقاومته طاقة فيه يتولد فإنه ، )ز( ثانيةD تتناسب حرارية كل مع طرديا

مقاومة ، التيار شدة : مربع من ) ط التيار مرور زمن ، الموصل

αز × م2 ت × . )( . ) جول قانون هو وهذا

( ) جول × ز × م2= ت ط( ) سعر

جول مكافئ هو ي حيث جول/سعر4.18=

الفوائد أوم قانون من - بالتعويض1

على ( نحصل × م = ت ) جـ الحرارية للطاقة أخرى صيغ

: التمارين حل في مفيدة

جول × ز × م2= ت طجول × ز × جـ = ت ط

جول

هو التيار مرور زمن كان - إذا2 ( ثانية1= ) ز الزمن وحدة تسمى حينئذ� الطاقة فإن

وتصبح ( ، ) قد القدرة: كالتالي الرياضية العالقات

واط × م2= ت قدواط × جـ = ت قد

واط

الطاقة كمية هي: الكهربية القدرة تعريف - يمكن3 الواحدة الثانية خالل معدني موصل في المستهلكة

. فيه كهربي تيار مرور بسبب ( ) الواط القدرة قياس وحدة بين العالقة نستنتج أن - يمكن4

: األخرى الوحدات وبين = × أوم2( = ) أمبير × أمبير = فولت / ثانية = جول واط

6البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

/ أوم2( ) فولتالرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف

دائرة في مولد يوصل عندما الدائرة يمد فإنه كهربية

طاقة زيادة طريق عن بالطاقة. فيه المارة الشحنات التي الطاقة كمية وتكون في للدائرة المولد يعطيها القدرة هي الواحدة الثانية

. للمولد الكهربية

( ) واط × ت = قم مولد قد ) × ش = قم : ط - استنتاجها

( × ز = ت ش = ثانية ) ز × ز × ت = قم ط

( واحدة× ت = قم قد

فائدة قوته مثل المولد صفات من صفة ليست لمولد الكهربية القدرة

حسب تتغير لكنها ( ،0) م الداخلية مقاومته ( أو ) قم المحركة تكون عندما الصفر هو األدنى وحدها ، فيه المار التيار شدة

نصل عندما عليه فنحصل األعلى حدها أما ، مفتوحة الدائرة : تكون وعندئذ� ، = صفر مقدارها خارجية بمقاومة المولد طرفي

( =0× )قم/م = قم للمولد العظمى ) قد وتكون ( ،0/ م = قم ) ت( . واط0/م2قم

. للمولد الداخلية المقاومة في مهدرة قدرة الحالة هذه في وهيالرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف

لمدة كهربي جهاز يعمل عندما من قدر يستهلك فإنه ما زمنية

تكاليف . ولحساب الطاقة خاص قانون نطبق التشغيل: التكاليف لحساب

× س × ز = قد التكاليف. واط بالكيلو الجهاز : قدرة قد. بالساعات : الزمن ز

. واط.ساعة الكيلو : سعر س

فائدة : الكيلو هي الكهرباء شركة تستخدمها التي الطاقة وحدة

. جول3600000= 60×60×1000 تساوي وهي واط.ساعة عدد هو السابق القانون ( في × ز ) قد فالمقدار وبالتالي( . واط.ساعة ) الكيلو النوع هذا من المستهلكة الطاقة وحدات

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف المحركة قوته مولد ربطنا إذا

الكهربية ومقاومته ( فولت ) قم

بمقاومة ، ( أوم0)م الداخلية فإننا )م( أوم مقدارها خارجية

0م + ت م = ت قم

7البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

البسيطة الدائرة على نحصل )ت( شدته تيار بها يمر التي تلك بين والعالقة ، أمبير

بقانون يسمى ما هو الكميات. البسيطة الدائرة

الفوائد المقاومة طرفي بين الجهد فرق ( هو × م ) ت - المقدار1

قانون . ) من المولد طرفي بين الجهد فرق نفسه وهو الخارجية( . × م = ت جـ أوم

(0× م ) ت )قم( بالمقدار من أقل )جـ( تكون الكمية وهذه 0× م - ت = قم : جـ حيث. للمولد الداخلية المقاومة سببه النقص وهذا

الحالتين إحدى في الصفر ( يساوي0× م ) ت - المقدار2: التاليتين

( مفتوحة الدائرة أن ) أي0= ت إما( الداخلية المقاومة مهمل المولد أن ) أي0= م أو

D يكون المولد طرفي بين الجهد فرق أن يعني وهذا من أقل دائما( . قم ≥ . ) جـ يساويها فإنه الحالتين هذه في إال المحركة قوته

ذي بفولتمتر طرفيه نوصل لمولد المحركة القوة - لقياس3 في ( ألنه ) قم نفسها هي قراءته فتكون ، كبيرة داخلية مقاومة

: ) جـ ( وبالتالي0= ) ت أي ، مفتوحة الدائرة تعتبر الحالة هذه( . = قم

: القانون لهذا األخرى الصيغ - من4 بشكل البسيطة الدائرة في المار التيار شدة لحساب وتستخدم

. مباشرD تمثيلها يمكن0م + ت = جـ : قم - الصيغة5 نعتبر عندما بيانيا

لذلك الوصول ويمكن ، ثابتين0م ، قم بينما متغيرين ت ، جـ أنD : التالية الدائرة من عمليا

لكل قراءات عدة على نحصل المتغيرة المقاومة مقدار وبتغيير. واألميتر الفولتميتر من

معادلته مستقيم خط على نحصل القيم لهذه البياني بالتمثيل ثم+ قم ت0= -م : جـ

8البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

حصلنا التي النقاط بتوصيل مستقيم خط على نحصل عليها

المستوي في المرسوم كالخط هذا . ونمد المقابل اإلحداثي

. المحورين يقطع حتى الخط تقاطع نقطة أن ونالحظ

)جـ( = المحور مع المستقيم (0= ت )قم( ) عندما

هذا ميل أن كذلك ونالحظ(0)-م هو المستقيم

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف على مقاومات عدة ربط عند

فإنها الدائرة في التسلسل مقاومة عمل تعمل مجتمعة

المقاومة تسمى واحدة قيمتها ( تتوقفك)م المكافئة

. المقاومات تلك قيم على

...3 + م2 + م1= م كمن م= كم

...3 + جـ2 + جـ1 = جـ جـ

الفوائد فرق يتوزع بينما ، نفسه التيار المقاومات جميع في - يسري1

. عليها الكلي الجهد. كبيرة مقاومة على للحصول الطريقة هذه - نستخدم2

)م( منها كل مقاومة التوالي على متماثلة مقاومات ربط - عند3: )ن( فإن وعددها

× م = ن مرة ... ن + م + م = م كمالرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف

على مقاومات عدة ربط عند فإنها الدائرة في التوازي مقاومة عمل تعمل مجتمعة

المقاومة تسمى واحدة قيمتها ( تتوقفك)م المكافئة

. المقاومات تلك قيم على

3/م1 + 2/م1 + 1/م1= ك/م1

...ن/م1 = ك/م1

الفوائد ، طرفيها بين الجهد فروق في متساوية المقاومات - جميع1

. عليها الكلي التيار يتوزع بينما (2 × م1 / م2 + م1م ( = ) 2/م1 ( + ) 1/م1( = ) ك/م1- ) 2.

9البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

المقاومة لحساب الصيغة هذه استخدام يمكننا . التوازي على مربوطتان فقط لمقاومتين المكافئة

المكافئة المقاومة أن إثبات يمكننا السابقة الصيغة - من3: منهما أي من أصغر تكون لمقاومتين

+ م1 / م2) م ألن1> م ك م← ( 2 + م1 / م2 × ) م1= م كم2 < ) 1 + م1 / م2) م ألن2> م ك م← ( 2 + م1 / م1 × ) م2= م كم2 < ) 1

على مربوطة مقاومات لعدة المكافئة المقاومة أن هذا من وينتج. منهم أي من أصغر تكون التوازي

( وعددها م منها ) كل متماثلة مقاومات عدة ربط حالة - في4 ) مقاومة = م/ن كم المكافئة المقاومة فإن التوازي )ن( على

( . / عددها منها أي ؛ المنازل في األجهزة توصيل في الطريقة هذه - نستعمل5

: التالية الفوائد لتحقيق وذلك عليه للعمل المصمم الجهد بفرق طرفاه يتصل جهاز كل (

في المستخدم الجهد فرق حسب ؛ فولت110 أو فولت220 المناسبة التيار شدة على جهاز كل يحصل وبالتالي ( ، المدينة

. لتشغيله األجهزة لتشغيل الحاجة دون ، حدة على جهاز أي تشغيل يمكن

. األخرى عن األخرى األجهزة تعطل ذلك يسبب ال الجهاز تعطل إذا

. العمل: ذلك يوضح التالي والرسم

األجهزة أحد تمثل مقاومة كل ولكل ، اإلضاءة مصابيح أحد أو

بحيث ( ، ) مفتاح قاطعة منها بشكل جهاز كل تشغيل يمكن

الحاجة دون اآلخر عن منفصل. األجهزة كل تشغيل إلى

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف

10البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

على مولدات عدة ربط عند ( ) بحيث ) التسلسل التوالي للمولد السالب القطب يتصل للمولد الموجب بالقطب األول مجتمعة فإنها ( ، وهكذا الثاني ) المولد واحد مولد عمل تعمل

محركة قوة له (، المكافئ (ك0)م داخلية ومقاومة ( ،ك) قم

.

...3 + قم2 + قم1= قم كقمن قم= كقم

...30 + م20 + م10= م ك0من0 م= ك0م

الفوائد الطريقة هذه - نستخدم1

محركة قوة على للحصول باستخدام كبيرة كهربية

صغيرة المحركة قوتها مولدات.

جانبي عيب الطريقة - لهذه2 الداخلية المقاومة زيادة وهو

زيادة وبالتالي المكافئ للمولد. المولدات في المهدرة الطاقة

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف متماثلة مولدات عدة ربط عند

)قم( المحركة القوة نفس ) لها)م الداخلية المقاومة ونفس ، ) بحيث التوازي ( ( على0

D الموجبة األقطاب تتصل ، معاD السالبة واألقطاب فإنها ( ، معا

واحد مولد عمل تعمل مجتمعة قوة له ( ، المكافئ ) المولد ومقاومة ( ،ك) قم محركة( .ك0)م داخلية

= قم كقم عدد ن ) حيث / ن0= م ك0م

( المولدات

الفوائد1D المولدات عدد كان - أيا

على الموصلة المتماثلة المكافئ المولد فإن التوازي

تساوي محركة قوة له تكون واحد لمولد المحركة القوة. فقط

للمولد الداخلية - المقاومة2) م عددها حسب تقل المكافئ

زيادة إلى يؤدي ( وهذا / ن0. الدائرة في التيار شدة

شدته تيار إلى الحاجة تدعو عندما الطريقة هذه - تستخدم3 من بجزء مولد كل فيساهم ، إعطاءه واحد مولد يستطيع ال كبيرة. المطلوب الكلي التيار

11البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف على التوصيل ميزتي بين للجمع

D التوازي وعلى التوالي أي ، معا )ت( )قم( و من كل زيادة

بالربط يسمى ما نستعمل ربط يتم . وفيه المختلط

صفوف شكل على المولدات صف بكل ، )ن( صف عددها

، المولدات )ل( من عدد وتكون ، التسلسل على متصلة

) قم لها متماثلة المولدات كل ( .0م ،

× قم = ل كقم ( / ن0× م = ) ل ك0م

فائدة ، )قم( كبيرة محركة قوة على للحصول الطريقة هذه تستخدم. كبيرة شدة )ت( ذي تيار وكذلك

الرياضية الصيغةالفيزيائي الموقف دائرة في تفرع أي - عند1

التيارات : مجموع كهربية التيارات = مجموع الداخلة. الخارجة

خارجة ت= داخلة ت

دائرة في مغلق مسار - ألي2 القوى مجموع فإن كهربية

= للمولدات الكهربية المحركة الجزئية الجهد فروق مجموع

بالمسار. الموجودة للمقاومات

× م ت= قم

الفوائد أي ؛ أمكن ما الدائرة تبسيط فينبغي كهربية دائرة أي حل - عند1

التوالي على متصلة تكون مقاومات ألي المكافئة المقاومة إيجاد متصلة تكون مولدات ألي المكافئ المولد وإيجاد ، التوازي أو

واحد مولد إلى الدائرة وصلت . فإن التوازي أو التوالي على قانون عليها نطبق أن يمكننا بسيطة دائرة تكون واحدة ومقاومة

. البسيطة الدائرة

بسيطة دوائر إلى نبسطها أن يمكن ال كهربية دوائر حل - عند2

12البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

. كرشوف قانوني إلى نلجأ فإننا

. تفرع نقطة أي عند األول كرشوف قانون - نطبق3

معطاة تكن لم ) إن المختلفة الدائرة أفرع في تيارات - نفرض4 المفروض االتجاه أن على تدل الموجبة القيم الحل نهاية وفي ( ،

االتجاه عكس هو الصحيح االتجاه أن على تدل والسالبة ، صحيح. المفروض

( ، النقطة نفس عند وينتهي ) يبدأ مغلق مسار أي - نختار5. الثاني كرشوف قانون عليه ونطبق. إشارة المعادلة حدود من حد لكل أن ويالحظ

يلي كما سالبة أو موجبة تكون فالمولدات : االتجاه

االصطالحي→→

المولد وضع-+إشارته

يلي كما سالبة أو موجبة تكون والتيارات : االتجاه

االصطالحي→→

←→التيار اتجاه-+إشارته

القانون تطبيق من الناتجة المعادلة تكون التمارين بعض - في6

، التمرين في المجهول لتحديد كافية المغلق المسار على الثانيD آخر مغلق مسار على الثاني القانون لتطبيق نضطر وأحيانا

D المعادلتين حل ثم جديدة معادلة على للحصول . معا

13البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد

14البشرى بمدارس الفيزياء معـلم – دربالة محمد أ. سعـد