Download pdf - التيار الكهربى وقانون أوم

خالصة علم وجتربة وفكر متميز وخربة أكثر من ربع قرن فى الفيزياء سلسلة الطريق اىل اجلامعة

الكهربية التيارية التيار الكهربى وقانون أوم

: - سیل من األلكترونات الحرة تتحرك داخل الموصل من نقطة ألخرىھو. الكهربىاجتاه التيار

)التقلیدى(التیار االصطالحى )الفعلى( التیار اإللكتروني السالبیكون اتجاه التیار الكھربي من القطب

الموجبللبطاریة الى القطب الموجبیكون اتجاه التیار فى الدائرة من القطب

السالبللبطاریة الى القطب

)Q( = شدة التیار)I ( ×زمن مرور التیار)t(

) I ( :الكھربیة المارة خالل مقطع من الموصل فى الثانیة قدر بكمیة ت퐈 = 퐐퐭

:أوم / فولت = ثانیة أو / األمبیر أو كولوم ھى

: I t Ne ♣♣ Q N e ♣♣ Q I t كمیة الكھربیة Qعدد األلكترونات ، Nكولوم ، 1.6x10-19= شحنة األلكترون و eحیث

.كولوم x 10-19 1.6أمبیر ، وشحنة األلكترون 0.04اذا كانت شدة التیار المار فى موصل - ١ )كولوم 4.8( .كمیة الكھربیة المارة فى الموصل خالل دقیقتین - أ: أحسب

)الكترون 3x 1019( . عدد األلكترونات المارة فى الموصل خالل دقیقتین -ب0.04كولوم 2 60 4.8Q I t

19إلكترون 194.8 1.6 10 3 10Q N e N كم عدد االلكترونات التى تمر بنقطة ما فى موصل فى زمن قدره واحد ثانیھ اذا كانت شدة التیار الماره بھذه - ٢

) 1.25X 1020الكترون ( .امبیر 20النقطة ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................ احسب مقدار الشحنة التى تمر فى .فولت 20امبیر یسرى فى سلك الفرق فى الجھد بین طرفیھ 4تیار شدتھ - ٣

) 240كولوم ( .السلك فى الدقیقة ..............................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

)التقلیدى(التیار االصطالحى )الفعلى( التیار اإللكتروني

R R


V 퐕 = 퐖퐐

كھربیھ مقدارھا واحد المبذول بالجول والالزم لنقل كمیة الشغلیقدرب ٠كولوم بین ھاتین النقطتیتن

:أوم × أمبیر ( أو ) كولوم ١/ جول ١(= فولت ١ الفولت( 12 كھربیھ المبذول بالجول والالزم لنقل كمیة الشغلمعنى ذلك أن

.جول12تساوى مقدارھا واحد كولوم بین ھاتین النقطتیتنe.m.f: كولوم داخل 1تقدربالشغل الكلى المبذول لنقل كمیة كھربیة مقدارھا

٠المصدر وخارجھ .عدم مرور تیار كھربى فى دائرتھ حالة فى العمود بین قطبى الجھد فرقب تقدر أو

:الفولت 1.5 الشغل الكلى المبذول لنقل كمیة كھربیة : معنى ذلك أن

٠ جول 1.5كولوم داخل العمود وخارجھ 1مقدارھا املقاومة الكهربية

ممانعتھا أومعاوقتھا لمرور التیار الكھربىھى . 퐑 ٠أوھى النسبة بین فرق الجھد بین طرفى الموصل إلى شدة التیار المار فیھ = 퐕

퐈

فولت= األومأوم

(훀) ویرمز لھ بالرمز

ھ عند ثبوت درجة الحرارةیتناسب طردیا مع فرق الجھد بین شدة التیار الكھربى المارفى موصل .طرف

퐑ퟏحیث 퓵: ( Rα퓵(طول الموصل - ١

퐑ퟐ= 퓵ퟏ

퓵ퟐ

A:( 푅(مساحة مقطع الموصل - ٢ ∝ ퟏ푨

푹ퟏحیث 퐑ퟐ

= 퐀ퟐ퐀ퟏ

.المادة نوعباختالف ) R( وتختلف قیمة : نوع مادة الموصل - ٣ ∴ 퐑훂

퐋

퐀

∴ R = 흆퐞퓵퐀

:흆풆 = 퐑퐀퓵

ع تقدر مقاومة موصل طولھ واحد مترومساحة مقطعھ واحد متر مرب .)وھى خاصیة فیزیائیة للمادة ( .فى درجة صفر سلیزیس

: حیث ان훒퐞 = 퐑퐀퓵

.مترفیكون أوم = م اوم ×م

ퟏ. ퟔ × ퟏퟎ ퟖمتر. أوم


مترمربع 1 أن مقاومة موصل من النحاس طولھ واحد مترومساحة مقطعة: معىن ذلك.ퟏ یساوى ퟔ × ퟏퟎ ퟖأوم

)δ ھى )سیجما : 훅 = ퟏ

훒퐞 ھى مقلوب المقاومة النوعیة

훅 ھى أو = ퟏ

훒퐞 =

퐋

퐑퐀 مقلوب مقاومة موصل طولھ واحد متر ومساحة مقطعة واحد متر مربع

التوصیلیة الكھربیة للمادة خاصیة فیزیائیة لھا. :١-م. سیمون (أو ) ١- م. سیمنز = (أو ) ١-م. ١-أوم( ھى(

=6X10 - 8 ١ - م. سیمون ퟔ =مربعومة موصل من الفضة طولھ واحد مترومساحة مقطعھ واحد مترمقلوب مقا:معنى ذلك أن × ퟏퟎퟖ اوم

ퟏ

٠املقاومة النوعية ، التوصيلية الكهربية، املقاومة ماهى العوامل الىت تتوقف عليها كل من طول الموصل - ١)퓵 (عالقة طردیة

عكسیة) A(مساحة مقطع الموصل - ٢ مادة الموصل نوع - ٣ درجة حرارة الموصل - ٤

نوع الموصل - ١ درجة حرارة الموصل - ٢

نوع الموصل - ١ درجة حرارة الموصل - ٢

:

∵V = v1 + v2 + v3 كلى IR = IR1 + IR2+ IR3 RT = R1 + R2 + R3

:الحصول على مقاومة كلیة كبیرة من مجموعة مقاومات صغیرة المقاومة الكلیة توالى أكبر من أكبر مقاومة - ١: مالحظة شدة التیار المارة فى المقاومات توالى واحدة وال تتجزأ -٢

عددھم× أحداھم = المقاومة الكلیة : وفى حالة تساوى المقاومات -١ نحسب المقاومة الكلیة -١: المار فى كل مقاومة ولمعرفة شدة التیار -٢

٢- I = كلى

كلى

R1 R2 R3

V3 V2 V1


.

.لیثبت فرق الجھد بین طرفى األجھزة - ١ .لتقل المقاومة الكلیة - ٢ .لتزداد شدة التیار الكلى - ٣ .حتى إذا أنطفأ جھاز أو مصباح التنطفىء باقى االجھزة والمصابیح - ٤)100 فولت 220، وات ( د 100أن المصباح یستھلك طاقة مقدارھا :معنى ذلك رق جھ ى ف ل المصباح عل دما یعم ة عن ل ثانی جول ك ٠فولت 220

وحدة أطوال Ω 1مقاومتھا




R= 1 Ω R= 1 Ω R= 1 Ω R= 1 Ω Rt= 4 Ω

R= 4 Ω

: عللالمقاومة بزیادة الطول ألنھ یمكن أعتبار وحدة األطوال وكأنھا مقاومة منفصلة قیكون طول الموصل تزید

٠عبارة عن عدة مقاومات متصلة معا على التوالى،وبالتالى تزداد المقاومة بزیادة طول الموصل مقاومة منفصلة بینما تقل المقاومة بزیادة مساحة المقطع ألنھ یمكن أعتبار وحدة المساحات وكأنھا

فیكون مساحة المقطع عبارة عن عدة مقاومات متصلة معا على التوازى ومن ھنا تقل المقاومة الكلیة بزیادة ٠مساحة المقطع

عند إضافة مقاومات أخرى موصلة على التوالي في دارة .كھربائیة

فستالحظ أن شدة التیار الكلي بعد إضافة المقاومات سیكون أقل .التیار الكلي قبل إضافة المقاوماتمن شدة

و في نفس الوقت ستكون شدة التیارات ھي نفسھا في المقاومات ،

تضيء المصابیح الموصولة على التوالي بشكل باھت كلما أى أن زاد عددھا


قانون أوم للدائرة املغلقة

: األولللبطاریة تنقسم الى قسمین ) VB(من تعریف القوة الدافعة الكھربیة للبطاریة نجد أن القوة الدافعة الكھربیة ، ویطلق على ھذا ) R( یدفع الشحنات من القطب الموجب للبطاریة الى قطبھا السالب خالل المقاومة الخارجیة

) VB(وھو دائما أقل من) I× R(ویساوى ) V(القسم الفرق فى الجھد بین قطبى البطاریة ) I r( ویساوى ) V( ة یدفع التیار الكھربى من القطب السالب الى القطب الموجب داخل البطاری: الثانى

V =VB خارجى+ V داخلى Ir +IR = VB

المقاومة الداخلیة) r( ، المقاومة الخارجیة ) R( حیث VB = I ( R + r )

퐈 = 퐕퐁

퐑 퐫

ك للبطارية. د. متى يتساوى فرق الجھد الطرفى مع ق ) VB = V + I r( حیث صفر= Irعندما المقدار

٠صفر وھذا محال= الداخلیة المقاومة ) r( أما : * وھناك أحتماالن ویحدث ذلك عندما الدائرة مفتوحة أى فى حالة عدم مرور تیار صفر= أو شدة التیار

فى حالة عدم مرور تیار أى والدائرة مفتوحة V = Eأى أن : حالةعدم مرور تیار كھربى فى دائرتھ فى العمود بین قطبى الجھد فرق ھى.

R3

R1

R2

I

I1

I2

I3 I3

I3 كبیرةمن مجموعة مقاومات صغیرة للحصول على مقاومة

.المقاومات علىشدة التیار تتجزأ تتجزأ :ویالحظ أن ثابت فرق الجھد: وأنما

∵ I = I + I + I ∴ 퐕

퐑= 퐕

퐑ퟏ+ 퐕

퐑ퟐ+ 퐕

퐑ퟑ

∴ ퟏ퐑

= ퟏ퐑ퟏ

+ ퟏ퐑ퟐ

+ ퟏ퐑ퟑ

مجموع مقلوبات = المقاومة الكلیة توازى أى أن مقلوب

المقاومات المقاومة الكلیة توازى أصغر من أصغر مقاومة - ١: مالحظات

شدة التیار تتجزأ بنسبة عكسیة على المقاومات - ٢

푅فى حالة تساوى المقاومات - ٣ = احداھمعددھم

وفى حالة مقاومتین توازى -٤

푹 = 푹ퟏ×푹ퟐ

푹ퟏ 푹ퟐ

حاصل ضربھما مجموعھما