استخدام الطاقة الكهربائية - فيزياء2-3 - ثالث ثانوي

4-2 استخدام الطاقة الكهربائية Using Electric Energy تعمل العديد من الأجهزة الكهربائية المنزلية المألوفة على تحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى للطاقة؛ مثل الضوء أو الطاقة الحركية أو الصوت أو الطاقة الحرارية. فعند تشغيل أحد هذه الأجهزة تُغلق الدائرة الكهربائية ويبدأ تحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى. ستتعلم في هذا البند كيفية تحديد معدل تحويل الطاقة وكمية الطاقة المحوّلة. تحولات الطاقة في الدوائر الكهربائية Energy Transfers in Electric Circuits يمكن استخدام الطاقة التي تدخل دائرة كهربائية بطرائق مختلفة؛ فالمحرك الكهربائي يحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية (حركية ووضع)، ويحوّل المصباح الطاقة الكهربائية إلى ضوء ولا تتحوّل جميع الطاقة الكهربائية الواصلة إلى المحرك أو المصباح إلى شكل مفيد للطاقة؛ فالمصابيح الكهربائية - وبخاصة المتوهجة منها - تسخن، كما ترتفع غالبًا الأهداف www.icn.edu.sa • توضح كيف تُحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. . تستكشف طرائق نقل الطاقة الكهربائية. . تعرف الكيلوواط.ساعة. المفردات الموصل الفائق التوصيل الكيلوواط.ساعة درجة حرارة المحركات إلى درجة يتعذر معها لمسها، وفي كلتا الحالتين يتحول جزء من الربط مع رؤية 2030 الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. وستتفحص الآن بعض الأدوات التي صممت لتحول أكبر كمية ممكنة من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. تسخين مقاومة عند مرور تيار كهربائي في مقاومة فإنه يسخن؛ وذلك بسبب تصادم روية VISION 2030 المملكة الفرنسية السعودي اقتصاد مزدهر الإلكترونات مع ذرات المقاومة؛ حيث تعمل هذه التصادمات على زيادة الطاقة الحركية من أهداف الرؤية 3.2.4 زيادة مساهمة مصادر الطاقة للذرات، ونتيجة لذلك ترتفع درجة حرارة المقاومة. لقد صُمّمت كل من المدفأة الحرارية المتجددة في مزيج الطاقة. وصفيحة التسخين وعنصر التسخين في مجفّف الشعر لتحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. هذه التطبيقات وغيرها من التطبيقات المنزلية - كتلك الموضحة في الشكل 48 - تعمل عمل مقاومات عند وصلها بدائرة كهربائية. فعندما تتحرك شحنة 1 عملية هل الطاقة محفوظة في عملية تسخين خلال مقاومة يقل فرق جهدها بمقدار V. وكما تعلمت سابقا، فإن التغير في الطاقة يعبر عنه ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية بالعلاقة . كما تعتبر القــــدرة (Et = ) عن المعدل الزمني لتحوّل الطاقة، وهي ذات أهمية كبيرة في التطبيقات العملية. وتعلمت أيضًا أن التيار الكهربائي هو المعدل الزمني لتدفق الشحنات (t = 1، وأن القدرة المستنفدة في مقاومة تمـــــــل بالعلاقة P = IV، وأن فرق جهد المقاومة يُعبّر عنه بالعلاقة V = IR. لذا، إذا علمت مقدار كل من 1 و R الماء؟ الشكل 8-4 صُممت هذه الأجهزة لتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. كفاءة المركز السعودي لكفاءة الطاقة Saud Energy Efficichy Center من أبرز مهام المركز السعودي لكفاة الم التي اعداد برنامج وطني لترشيد ورفع كفاءة أستهلاك الطاقة وزارة التعليم Minish 329 fucation 2023-1445

أمكنك تعويض V = IR في معادلة القدرة الكهربائية للحصول على المعادلة الآتية: P = IR القدرة القدرة تساوي مربع التيار مضروبا في المقاومة. لذا تتناسب القدرة المستهلكة في مقاومة مع كل من مربع التيار المار فيه ومقدار مقاومته، فإذا علمت مقداري كل من V و R، ولم تعلم مقدار 1 أمكنك عندئذ تعويض المعادلة I = V/R في المعادلة P = IV للحصول على المعادلة الآتية: القدرة P = القدرة تساوي مربع الجهد مقسوما على المقاومة. القدرة الكهربائية عبارة عن المعدل الزمني لتحول الطاقة من شكل إلى آخر، حيث تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، ومن ثم ترتفع درجة حرارة المقاومة. فإذا كانت المقاومة مسخناً مغمورًا أو صفيحة تسخين في قمة موقد كهربائي مثلا فسوف تتدفق الحرارة إلى الماء البارد بسرعة تكون كافية لإيصاله إلى درجة الغليان في دقائق قليلة. وإذا استمر استهلاك القدرة بمعدل منتظم فإن الطاقة المتحولة إلى طاقة حرارية بعد فترة زمنية ستساوي Pt = . ولأن P = FR و P = VR فإن الطاقة الكلية التي سيتم تحويلها إلى طاقة حرارية يمكن التعبير عنها، كما في المعادلات الآتية: E = Pt E = I² Rt E = ( الطاقة الحرارية مثال 3 الطاقة الحرارية تساوي القدرة المستهلكة مضروبة في الزمن، كما أنها تساوي مربع التيار مضروبا في المقاومة والزمن، وتساوي مربع الجهد مقسوما على المقاومة، ومضروبا في الزمن. التسخين الكهربائي يعمل سخان كهربائي مقاومته 10.02 على فرق جهد مقداره V 120.0. احسب مقدار: a. القدرة التي يستهلكها السخان الكهربائي. b. الطاقة الحرارية التي ينتجها السخان خلال 5 10.0. تحليل المسألة ورسمها . ارسم الحالة. . عيّن عناصر الدائرة المعلومة، وهي مصدر فرق جهد مقداره 120.0، ومقاومة 10.02 المعلوم المجهول 120.0 V 10.052 P = ? وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 E = ? R =10.02 V = 120.0 V t=10.0 st 330

إيجاد الكمية المجهولة a. لأن مقداري R و V معلومان فإننا نستخدم المعادلة P = V /R . بالتعويض عن 10.02=V=120.0V R b. حل لإيجاد الطاقة بالتعويض عن t=10.0 s ،P=1.44W تقويم الجواب دليل الرياضيات الأسس P= (120.0 V)² 10.02 = 1.44 kW E = Pt (1.44 kW) (10.0 s) = 14.4 kJ • هل الوحدات صحيحة ؟ تقاس القدرة بوحدة الواط، والطاقة بوحدة الجول. • هل الجواب منطقي ؟ للقدرة : 10 = 10×102×102 ، لذلك فإن مقدار القدرة منطقي. أما للطاقة: 104=10×10، لذا فإن المقدار 10000 جول منطقي. مسائل تدريبية 20. يعمل سخان كهربائي مقاومته 152 على فرق جهد مقداره V 120. احسب مقدار: التيار المار في مقاومة السخان الطاقة المستهلكة في مقاومة السخان خلال 30.05. الطاقة الحرارية الناتجة في هذه المدة. 21. إذا وصلت مقاومة مقدارها 395 ببطارية جهدها V 45 فاحسب مقدار: ه التيار المار في الدائرة. الطاقة المستهلكة في المقاومة خلال min 5.0 22. مصباح كهربائي قدرته 100.0W، وكفاءته 22؛ أي أن 22% فقط من الطاقة الكهربائية تتحول إلى طاقة ضوئية. a. ما مقدار الطاقة الحرارية التي ينتجها المصباح الكهربائي كل دقيقة؟ ما مقدار الطاقة التي يحوّلها المصباح إلى ضوء كل دقيقة في أثناء إضاءته؟ 23. تبلغ مقاومة عنصر التسخين في طبّاخ كهربائي عند درجة حرارة تشغيله 112 . a إذا تم توصيل الطبّاخ بمصدر جهد مقداره V 220 فما مقدار التيار الكهربائي المار في عنصر التسخين؟ . ما مقدار الطاقة التي يحوّلها هذا العنصر إلى طاقة حرارية خلال 30.05؟ c. استخدم العنصر في تسخين غلاية تحتوي على 1.20kg من الماء. افترض أن الماء امتص %65% من الحرارة الناتجة، فما مقدار الارتفاع في درجة حرارته خلال 30.05؟ 24. استغرق سخان ماء كهربائي جهده V 127 زمناً مقداره 2.2 لتسخين حجم معين من الماء إلى درجة الحرارية المطلوبة. احسب المدة اللازمة لإنجاز المهمة نفسها، وذلك باستخدام سخّان آخر جهده 220V مع بقاء النياز نفسه. وزارة التعليم Minist 331 2023-1445 fucation

الشكل 9-4 يزود السد العالي الموصلات الفائقة التوصيل الموصل الفائق التوصيل مادة مقاومتها صفر، حيث لا يوجد تقييد للتيار في تلك المواد، لذا ليس هناك فرق في الجهد V خلالها. ولأن القدرة المستنفدة في موصل تعطى من ناتج IV فإنه يمكن للموصل الفائق التوصيل توصيل الكهرباء دون حدوث ضياع في الطاقة. ولكن لكي تصبح هذه الموصلات فائقة التوصيل يجب تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة أقل من 100؛ أي أن الاستفادة من هذه الظاهرة تتطلب حتى الآن وجوب بقاء درجة حرارة جميع هذه المواد أقل من 100K، ومن الاستعمالات العملية للموصلات الفائقة التوصيل صناعة المغانط المستخدمة في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي MRI وفي السنكروترون (مسترع الجسيمات) حيث تستخدم تيارات كهربائية ضخمة، كما يمكن المحافظة عليها عند درجات حرارة قريبة من 0K. نقل الطاقة الكهربائية Transmission of Electric Energy إن المنشآت الكهرومائية – كالسد العالي في مصر الموضح في الشكل 9-4، ومحطات التوليد الكهربائية في كافة الدول - قادرة على إنتاج كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية، حيث تنقل هذه الطاقة غالبًا إلى مسافات كبيرة حتى تصل إلى المنازل والمصانع. فكيف يمكن أن تحدث عملية النقل هذه بأقل خسارة ممكنة للطاقة على شكل طاقة حرارية؟ تعلم أن الطاقة الحرارية تنتج في الأسلاك بمعدل يمكن تمثيله بالمعادلة P = IR. ويسمّي المهندسون الكهربائيون هذه الطاقة الحرارية المتولّدة غير المرغوب فيها القدرة الضائعة "TR". ولتقليل مقدار هذه القدرة الضائعة يتم تقليل التيار 1 أو المقاومة R. مصر بجزء من احتياجاتها من الطاقة الكهربائية. كيف تصل الكهرباء إلى منازلنا ؟ 332 محطة التوليد جهد .13.8K مرحلة توليد الطاقة محطة محولات رفع الجهد من أول النقل إلى جهد .132K -230V محول توزيع من جهد 1326.7 إلى جهد 13.8K مرحلة نقل الطاقة خط هوان أو كابلات 132K.V 400V- محول توزيع داخل الحي تخفيف الجيد قبل دخول الكهرباء للمنازل 13.8K.V إلى جهد 230/4000 مرحلة توزيع الطاقة الشركة السعودية للكهرباء 0 2015 المنزل وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

لجميع أسلاك التوصيل مقاومة، إلا أن مقاومتها صغيرة؛ فمقاومة السلك المستعمل لنقل التيار الكهربائي إلى بيت تساوي 10.2012 لكل km 1 من طوله. افترض أنه تم ربط بيت أنواع المصابيح تعرف على أنواع المصافي دمين استملاكها للطاقة ريفي مباشرة بمحطة كهرباء تبعد عنه مسافة km 3.5. إن مقاومة الأسلاك المستخدمة لنقل التيار في دائرة كهربائية إلى البيت ثم عودته إلى المحطة تمثل بالمعادلة التالية: R = 23.5 km) (0.202/km) = 1.40 وإذا استعملت هذه الأسلاك في طباخ كهربائي فإنه سيمر فيه تيار مقداره 41A، ويُعبر عن القدرة الضائعة في الأسلاك بالعلاقة التالية: P = FR = (41A)2 (1.42) = 2400W. ويتم تحويل كل هذه القدرة إلى طاقة حرارية، لذا فإنها تُفقد. ويمكن تقليل هذا الفقد إلى أقل كمية ممكنة بتقليل المقاومة. ويتم ذلك باستعمال أسلاك ذات موصلية كبيرة وقطر كبير، فتكون مقاومتها قليلة. إلا أن مثل هذه الأسلاك تكون باهظة الثمن وثقيلة. كما يمكن أيضًا تقليل القدرة الضائعة في أسلاك نقل الكهرباء من خلال جعل مقدار التيار المار فيها قليلًا؛ لأن فقد الطاقة يتناسب أيضًا مع مربع التيار المار في الموصلات. كيف يمكن تقليل قيمة التيار المار في أسلاك نقل الكهرباء؟ يمكن تحديد الطاقة الكهربائية المنقولة في الثانية الواحدة (القدرة) في سلك (خط) نقل الكهرباء لمسافة طويلة باستخدام العلاقة = P IV وتلاحظ من هذه العلاقة أنه يمكن تقليل التيار دون تقليل القدرة من خلال رفع الجهد. ولنقل القدرة الكهربائية مسافات طويلة تستخدم الشركة السعودية للكهرباء خطوط نقل القدرة الكهربائية جهودا تصل إلى 132KV؛ حيث يقلل التيار المنخفض المار في الأسلاك من ضیاع IR فيها، وذلك بالإبقاء على قيمة المعامل 17 قليلة. تكون الجهود المطبقة على النقل في الأسلاك الطويلة دائما أكبر كثيرًا من الجهود المطبقة على أسلاك التمديدات المنزلية؛ وذلك لتقليل ضياع IR. ويتم تقليل الجهد الخارج من محطة التوليد عند وصوله إلى المحطات الكهربائية الفرعية؛ ليصبح مقداره 13.8KV ، ثم يقلل الجهد مرة أخرى إلى 220V أو إلى 1277 وفق النظام المعتمد في المملكة العربية السعودية قبل أن يستخدم في المنازل. وقد صدر قرار مجلس الوزراء الموقر رقم (324) وتاريخ 1431/9/20هـ القاضي بموافقة على خطة متدرجة لتغيير جهد توزيع الكهرباء في المناطق السكنية والتجارية في المملكة العربية السعودية من الجهد الحالي (127/ 220 فولت إلى الجهد الدولي (400/230 فولت، وأن يتم التغيير على مراحل بحيث يبدأ في المناطق الجديدة والمشتركين الجدد في المناطق القائمة اعتباراً من تاريخ نفاذ القرار، ويكون التغير إلى الجهد الجديد في المناطق القائمة خلال المدة (25) سنة من تاريخ نفاذ القرار، وتقسم المدة على مرحلتين تمهيدية مدتها (10) سنوات، والثانية تنفيذية مدتها (15) سنة. الكيلو واط.ساعة The Kilowatt-Hour العنوان ٢٠٠ ساعة بشكل منخف SASOGOV مركان ساعة يشكر علي @ ٧٥٠ ساعة تسمى شركات الكهرباء غالبا شركات القدرة، إلا أنها في الواقع تُزوّدنا بالطاقة بدلا من الشكل 10-4 يستخدم مقياس القدرة. فالقدرة هي المعدل الزمني لتوصيل الطاقة. فعندما يُسدد المستهلكون فواتير منازلهم الواط.ساعة في قياس مقدار الطاقة الكهربائية - ومنها الفاتورة الموضّحة في الشكل 10-4 - فهم يُسدّدون ثمن الطاقة الكهربائية الكهربائية التي يستهلكها المستخدم. المستهلكة، وليس القدرة. وتستعمل قراءة المقياس لحساب تكلفة الطاقة المستهلكة. إن كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة في جهاز تساوي معدل استهلاكه للطاقة، بوحدة جول لكل ثانية (W) مضروبا في زمن تشغيل الجهاز بوحدة ثانية. إن الجول لكل ثانية مضروبا في ثانية I/s) s) يساوي الكمية الكلية للطاقة المستهلكة بوحدة الجول. إن الجول - الذي يُعرف أيضًا على أنه واط ثانية (Watt.second)- يُعبّر عن كمية وزارة التعليم Minist 333 2023-1445 ucation

334 قليلة نسبيا من الطاقة، وهو وحدة قياس صغيرة جدا للطاقة المستهلكة في الاستخدامات العملية. لهذا السبب تقيس شركات الكهرباء استهلاك الطاقة بوحدة تساوي عددًا كبيرًا من الجولات، وتسمى هذه الوحدة كيلوواط . ساعة (kWh) . والكيلوواط.ساعة يساوي قدرة مقدارها Watt 1000 تصل بشكل مستمر لمدة (11) 3600s؛ أو يساوي 10×3.6. ولا يوجد الكثير من الأجهزة الكهربائية المنزلية التي تلزمها قدرة أكبر من W 1000 ما عدا سخانات المياه والمكيفات الكهربائية والطباخات ومجففات الملابس وأفران الميكروويف والمدافئ ومجففات الشعر. فتشغيل عشرة مصابيح ضوئية قدرة كل منها W 100 في الوقت نفسه يستهلك فقط 1kWh من الطاقة إذا تركت مضاءة مدة ساعة كاملة. يوضح الجدول - كمية وقيمة استهلاك الطاقة الكهربائية في المسكن على مستوى المناطق الإدارية في المملكة العربية السعودية. تعلمت طرائق متعددة تستخدمها شركات الكهرباء لحل المشكلات التي يواجهها نقل التيار الكهربائي مسافات طويلة، وتعلمت أيضًا كيف تحسب هذه الشركات فواتير الكهرباء، وكيف تتوقع تكلفة تشغيل أجهزة مختلفة في المنزل. إن عملية توزيع الطاقة الكهربائية إلى جميع المناطق على الأرض يُعد من أعظم الإنجازات الهندسية في القرن العشرين. كمية وقيمة استهلاك الطاقة الكهربائية في المسكن على مستوى المناطق الإدارية 1 I I 4 5 B Y 10 11 12 13 مسألة تحفيز المنطقة الإدارية الرياضي فاة السليمة المدينة المنورة القصيم المنطقة الشرقية. لبوك هل علان نجران الملكة الجول العالي المملكة خلال فصل الشتاء خلال نافي السنة. القيمة (بالريال الكمية ان وس) القسمة البالريال) 5,000,680,818 19,437,069,620 646,321,545 5,151,609,961 18,317,035,855 673,039,064 9,656,113,095 10,225,556,784 1,155,048,654 4,311,665,079 161,679,183 2,458,903,536 714,747,363 2,900,687,425 115,254,648 1,682,430,848 3,165,695,573 10,242,576,697 350,183,065 1,969,645,445 6,821,368,789 275,512,195 360,078,967 1,528,415,281 73,810,717 5,262,775,052 4,146,428,089 1,111,825,199 321,251,274 1,308,623,766 73,455,021 1,056,543,109 124,393,718 560,224,252 28.935,954 461,492,447 1,136,274,519 4,110,099,155 149,979,131 2,324,786,701 451,502,210 1,341,351,903 54,296,995 767,280,686 202,643,572 814,935,380 42,419,719 633,322,853 243,302,753 1,513,843,770 53,629,863 1,047,155,811 404614,211 * المصدر: مسح الطاقة المنزلي الهيئة العامة للإحصاء جدول 2-4 استخدم الشكل المجاور للإجابة عن الأسئلة التالية: 1. في البداية، المكثف غير مشحون، والمفتاح 1 مغلق، والمفتاح 2 بقي مفتوحًا. احسب فرق الجهد بين طرفي المكثف 2. إذا فتح المفتاح 1 الآن، وبقي المفتاح 2 مفتوحًا فما فرق الجهد بين طرفي المكثف ؟ لماذا؟ 3. بعد ذلك، أغلق المفتاح ،2، وبقي المفتاح 1 مفتوحًا. ما فرق الجهد بين طرفي المكثف؟ وما مقدار التيار المار في المقاومة بعد إغلاق المفتاح 2 مباشرة ؟ .4 مع مرور الوقت، ماذا يحدث لجهد المكثف والتيار المار في المقاومة؟ الفتاح 2 المفتاح 1 1.5 F 12000 15 وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

مسائل تدريبية 25. يمر تيار كهربائي مقداره 15.0A في مدفأة كهربائية عند وصلها بمصدر فرق جهد V 120. فإذا تم تشغيل المدفأة بمتوسط 5.0 يومياً فاحسب: مقدار القدرة التي تستهلكها المدفأة. b. مقدار الطاقة المستهلكة في 30 يوما بوحدة kWh. c. تكلفة تشغيلها مدة 30 يوما، إذا كان ثمن الكيلوواط ساعة 0.18 ريال. 26. تبلغ مقاومة ساعة رقمية 2 12,000، وهي موصولة بمصدر فرق جهد مقداره 115V. احسب مقدار التيار الذي يمر فيها . مقدار القدرة الكهربائية التي تستهلكها الساعة. . تكلفة تشغيل الساعة 30 يوما، إذا كان ثمن الكيلوواط . ساعة 0.18 ريال. 27. تنتج بطارية سيارة تيارًا مقداره 554 لمدة 1.0 ، وذلك عندما يكون فرق جهدها 12V. ويتطلب إعادة شحنها طاقة أكبر 1.3 مرة من الطاقة التي تزوّدنا بها؛ لأن كفاءتها أقل من الكفاءة المثالية ما الزمن اللازم لشحن البطارية باستخدام تیار مقداره 7.5A؟ افترض أن فرق جهد الشحن هو نفسه فرق جهد التفريغ. 4-2 مراجعة 28. الطاقة يُشغل محرك السيارة المولد الكهربائي، الذي إذا قل الجهد المطبق إلى النصف. يولد بدوره التيار الكهربائي اللازم لعمل السيارة 31. الكفاءة قوم أثر البحث لتحسين خطوط نقل القدرة ويُخزن شحنات كهربائية في بطارية السيارة. وتستخدم المصابيح الرئيسة في السيارة الشحنة الكهربائية في المجتمع والبيئة. 32 الجهد لماذا يتم توصيل الطباخ الكهربائي وسخان الكهربائية المختزنة في بطارية السيارة جهز قائمة الماء الكهربائي بدائرة جهدها V 220 بدلاً من دائرة بأشكال الطاقة في العمليات السابقة. جهدها 127V؟ 29 المقاومة الكهربائية يتم تشغيل مجفّف الشعر بوصله بمصدر جهد 120V، ويكون فيه خياران 33. التفكير الناقد عندما يرتفع معدل استهلاك القدرة حار ودافئ في أي الخيارين تكون المقاومة أصغر ؟ ولماذا؟ 30. القدرة حدّد مقدار التغير في القدرة في دائرة كهربائية الكهربائية تقوم شركات الكهرباء أحيانًا بتقليل الجهد، مما يؤدي إلى خفوت الأضواء. ما الذي يبقى محفوظا ولا يتغير؟ وزارة التعليم Minist 335ucation 2023-1445

مختبر الفيزياء . سؤال التجربة . الجهد والتيار والمقاومة درست في هذا الفصل العلاقات بين الجهد والتيار والمقاومة في دوائر كهربائية بسيطة. فالجهد هو فرق الجهد الذي يدفع التيار خلال الدائرة، في حين تحدّد المقاومة التيار الذي يمر عند تطبيق فرق جهد. وستجمع في هذه التجربة البيانات، وتعد رسومًا بيانية لاستقصاء العلاقات الرياضية بين الجهد والتيار وكذلك بين المقاومة والتيار. ما العلاقة بين الجهد والتيار ؟ وما العلاقة بين المقاومة والتيار؟ الأهداف تقيس التيار وفقا للنظام الدولي SI. المواد والأدوات أربع بطاريات من نوع D جهد كل منها 1.5V، وأربع حوامل تصف العلاقة بين مقاومة دائرة كهربائية والتيار الكهربائي للبطاريات، وأميتر HA 500، ومقاومة 10k، ومقاومة 202، ومقاومة 302 ، ومقاومة 402، وخمسة أسلاك الكلي المار فيها. تصف العلاقة بين الجهد والتيار الكلي المار في الدائرة مزوّدة بمشابك فم التمساح الكهربائية. تنشئ رسومًا بيانية وتستخدمها لتبين العلاقة بين التيار والمقاومة، وبين التيار والجهد. الخطوات الجزء A 1. ضع البطارية في حاملها. احتياطات السلامة 2 ركب دائرة تحتوي على بطارية، ومقاومة 102، وأميتر .500 μA 3 دوّن مقداري المقاومة والتيار في جدول البيانات 1، على أن تحذير قد تسخن الدوائر الكهربائية والمقاومات. تدوّن مقدار المقاومة في عمود المقاومة، أما لعمود التيار فاستخدم قراءة الأميتر. تحذير: الأسلاك حادة، وقد تجرح الجلد. 4. ضع المقاومة 2012 بدلا من المقاومة 102. 5 دوّن مقداري المقاومة والتيار في جدول البيانات 1. 6. كرّر الخطوتين 4 و5، على أن تضع المقاومة K2 30 بدلًا من المقاومة 202. 7. كرّر الخطوتين 4 و5، على أن تضع المقاومة 40k بدلًا من المقاومة k2 30. الجزء B 8. أعد تركيب الدائرة التي ركبتها في الخطوة 2، ثم تحقق من مرور التيار في الدائرة، ودوّن مقداري الجهد والتيار في جدول البيانات 2. 336 وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

جدول البيانات 1 2XXXXXXXX XXXX الجهد (V) المقاومة (52) التيار (LA) الجهد (V) المقاومة (52) التيار (HA) 10 10 10 10 1.5 1.5 1.5 1.5 9. أضف بطارية ثانية جهدها V 1.5 إلى الدائرة، ودوّن ..4. لماذا افترضت وجود هذه العلاقة بين الجهد والتيار؟ مقداري الجهد والتيار في جدول البيانات 2 عندما التوسع في البحث تستعمل أكثر من بطارية واحدة دوّن مجموع جهود البطاريات بوصفها قيمة للجهد في جدول البيانات 2 1. ما مقدار التيار الكهربائي الذي يمر في دائرة كهربائية إذا كان الجهد 3.0 والمقاومة 202؟ كيف حددت هذا 10. كرّر الخطوة 9 مع ثلاث بطاريات جهد كل منها V 1.5. التيار ؟ 11. كرّر الخطوة 9 مع أربع بطاريات جهد كل منها V 1.5. التحليل 2. بالاستعانة ببياناتك التي حصلت عليها في التجربة هل يمكنك اشتقاق علاقة بين الجهد والتيار والمقاومة؟ 1. أنشئ رسومًا بيانية واستخدمها ارسم التيار بوصفه متغيرا مساعدة انظر إلى العلاقة البيانية بين التيار وفرق الجهد مقابل المقاومة، على أن تضع المقاومة على المحور، والتيار وافترض أنها خط مستقيم تمر في نقطة الأصل. على المحور y. 3. كيف تتفق بياناتك مع هذه العلاقة؟ وضح إجابتك. 2 أنشئ رسومًا بيانية واستخدمها ارسم التيار بوصفه متغيرا الفيزياء في الحياة مقابل الجهد، على أن تضع الجهد على المحور x، والتيار على المحور y. 3 حلل الخطأ ما العوامل التي تؤثر في التيار في الجزء A 1. اذكر بعض التطبيقات الشائعة التي تستخدم فرق جهد 220V ، بدلاً من 127V إضافة إلى قيم المقاومات؟ وكيف يمكن التقليل من تأثير .2 لماذا تحتاج التطبيقات التي ذكرتها إلى 220V؟ وما العواقب التي تترتب على تشغيل مثل هذه التطبيقات على هذه العوامل؟ جهد V 127؟ 4. حلل الخطأ ما العوامل التي تؤثر في التيار في الجزء B إضافة إلى البطاريات المضافة؟ وكيف يمكن التقليل من تأثير هذه ونات التعليم Minist 337ducation 2023-1445 العوامل؟ الاستنتاج والتطبيق 1. صف العلاقة بين المقاومة والتيار بالنظر إلى الرسم البياني الأول الذي أنشأته؟ 2. لماذا افترضت وجود هذه العلاقة بين المقاومة والتيار؟ .3 كيف يمكنك وصف العلاقة بين الجهد والتيار بالنظر إلى الرسم البياني الثاني الذي أنشأته؟

التقنية والمجتمع السيارات المهجنة Hybrid Cars السيارات المهجنة ذات كفاءة عالية في استهلاك الوقود ومريحة وآمنة وهادئة وغير ملوّثة للبيئة، وتتسارع بصورة جيدة، لذا فإن مبيعات السيارات المهجنة آخذة في الازدياد. تعمل الطاقة الحركية للسيارة في عملية الكبح لماذا تسمى المهجنة ؟ يطلق على السيارة اسم مهجنة إذا كانت المتجدد على إعادة تستخدم مصدرين أو أكثر من مصادر الطاقة. فمثلا يُطلق على شحن البطاريات. قاطرات الديزل الكهربائية اسم العربات المهجنة. ولكن مصطلح السيارة المهجنة يُطلق عادة على السيارة التي تستخدم الوقود والكهرباء. للسيارات التقليدية محركات كبيرة تمكنها من التسارع جيدا وصعود التلال الحادة، إلا أن حجم محركها يجعلها تستهلك في الغالب كميات كبيرة من الوقود، إضافة إلى تدني كفاءة استفادتها البطارية محرك كهربائي مولد ناقل الحركة طاقة وضع من الوقود والبطارية بدور محرك الوقود والمحرك الكهربائي العجلات تعمل الطاقة الحركية على إعادة شحن البطاريات محرك الوقود من الوقود مقارنة بالسيارات المهجنة التي يكون وزن محرك البنزين البطاريات بعملية تسمى الكبح المتجدد، كما هو موضح في الرسم فيها قليلاً وأكثر فاعلية، مما يجعله يلبي معظم احتياجات القيادة التخطيطي، حيث يعمل المحرك الكهربائي فيها مولدا. فعندما وضروراتها، وعند الحاجة إلى مزيد من الطاقة يمكن الحصول يعمل المحرك الكهربائي على إبطاء حركة السيارة يتم تحويل عليها من الكهرباء المخزنة في البطاريات القابلة لإعادة الشحن. الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، تعمل بدورها على إعادة شحن البطاريات. كيف تعمل السيارات المهجنة ؟ يبين الرسم التوضيحي أعلاه هل تفيد السيارات المهجنة المجتمع ؟ زادت السيارات المهجنة من المسافات التي تقطعها السيارات بكمية معينة من الوقود، لذا قللت من تكلفة تشغيل السيارة ومن الغازات المنبعثة من العوادم ومنها غازا ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون، إضافة إلى مختلف الهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين. حيث تسهم هذه الانبعاثات في حدوث بعض المشكلات البيئية كالضبخن (الضباب الدخاني). ولأن السيارات المهجنة تزيد المسافات أحد أنواع السيارات المهجنة، الذي يسمى التهجين المتوازي. المقطوعة وتقلل الغازات المنبعثة من العوادم، فإن الكثير من الناس يشعرون أن استخدام هذه السيارات من الطرائق الفعالة للمساعدة على حماية الهواء من التلوث، بالإضافة إلى المحافظة على حيث يُشغل محرك الاحتراق الداخلي الصغير (1) السيارة خلال معظم أوضاع القيادة. ويتصل محرك الوقود والمحرك الكهربائي (2) مع العجلات (3) على جهاز ناقل الحركة نفسه، وتعمل مصادر الوقود. الأدوات الإلكترونية المبرمجة (4) على تحديد وقت استعمال محرك الكهرباء، ووقت استعمال محرك الوقود، ووقت استعمالهما معا. ولا يحتاج هذا النوع من التهجين إلى مصدر قدرة خارجي إلى التوسع حلل واستنتج ما الكبح المتجدد؟ جانب الوقود في خزان الوقود (5)؛ فأنت لا تحتاج إلى توصيل 2 توقع هل يفيد زيادة مبيعات السيارات المهجنة المجتمع؟ السيارة المهجنة بمصدر كهربائي لإعادة شحن البطاريات (6) بخلاف السيارة الكهربائية. وبدلا من ذلك يتم إعادة شحن ادعم إجابتك. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 338

الفصل 4 دليل مراجعة الفصل 4-1 التيار الكهربائي والدوائر الكهربائية Current and Circuits المفردات . التيار الكهربائي . التيار الاصطلاحي . البطارية . الدائرة الكهربائية . الأمبير . حفظ الشحنة . المقاومة الكهربائية . التوصيل على التوازي . التوصيل على التوالي المفاهيم الرئيسة . يعرف التيار الاصطلاحي بأنه التيار الذي يكون في اتجاه حركة الشحنات الموجبة. . تحوّل المولدات الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. . تحوّل الدائرة الكهربائية الطاقة الكهربائية إلى حرارة أو ضوء أو إلى أشكال أخرى مفيدة للطاقة. . عندما تتحرك شحنة في دائرة كهربائية تُسبب المقاومات نقصا في طاقة وضعها الكهربائية. الأمبير يساوي واحد كولوم لكل ثانية 1C/s . . يمكن حساب القدرة بضرب الجهد في التيار P = IV تعطى مقاومة جهاز ما من خلال النسبة بين جهد الجهاز والتيار المار فيه. R = Y . ينص قانون أوم على أن النسبة بين فرق الجهد بين طرفي موصل وشدة التيار المار فيه ثابتة لهذا الموصل. وأي مقاومة لا تتغير بتغير درجة حرارتها أو الجهد المطبق عليها أو اتجاه حركة الشحنة فيها؛ تحقق قانون أوم. . يمكن التحكم في تيار دائرة كهربائية بتغيير الجهد أو المقاومة أو كليهما. 4-2 استخدام الطاقة الكهربائية Using Electric Energy المفردات المفاهيم الرئيسة • الموصل الفائق التوصيل . القدرة في دائرة كهربائية تساوي مربع التيار مضروبا في المقاومة، أو تساوي مربع الجهد مقسوما • الكيلوواط.ساعة على المقاومة. P = IR أو P= . إذا استنفدت القدرة بمعدل منتظم فإن الطاقة الحرارية الناتجة تساوي القدرة مضروبة في الزمن، كما يمكن أيضًا التعبير عن القدرة بـ IR و VR كما يأتي: E = Pt = PRt V الموصلات الفائقة التوصيل مواد مقاومتها صفر، ولا زالت استخداماتها العملية حتى وقتنا الحاضر محدودة. . الطاقة الحرارية غير المرغوب فيها الناتجة عن نقل الطاقة الكهربائية تسمى القدرة الضائعة PR. وأفضل طريقة لتقليل ضياع أو فقد PPR إلى أقل حد هي تقليل قيمة التيار المار في أسلاك التوصيل. ويمكن تقليل قيمة التيار المار في أسلاك التوصيل دون تقليل القدرة من خلال نقل الكهرباء عند جهود عالية. . الكيلوواط.ساعة (kWh) وحدة طاقة تساوي 1 10×3.6 . وزارة التعليم Minist 330 2023-1445 Lucation

الفصل 4 التقويم خريطة المفاهيم 34. أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: الواط، التيار المقاومة. الكهرباء ممانعة التدفق معدل التحويل معدل التدفق 000 الأوم إتقان المفاهيم القدرة 000 الأمبير 35. عرف وحدة قياس التيار الكهربائي بدلالة النظام الدولي للوحدات SI (41) ارجع إلى الشكل 11-4 للإجابة عن الأسئلة 39-36 (4-1) الشكل 11-4 36. كيف يجب وصل فولتمتر في الشكل لقياس جهد المحرك؟ 37. كيف يجب وصل أميتر في الشكل لقياس تيار المحرك ؟ 38. ما اتجاه التيار الاصطلاحي في المحرك ؟ 39. ما رقم الأداة التي: a. تحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية؟ . تحوّل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية ؟ تعمل على فتح الدائرة وإغلاقها؟ d تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية؟ 40. صف تحوّلات الطاقة التي تحدث في الأدوات الآتية: (1-4) a. مصباح كهربائي متوهّج. b. مجففة ملابس. مذياع رقمي مزوّد بساعة. 41. أي السلكين يوصل الكهرباء بمقاومة أقل: سلك مساحة مقطعه العرضي كبيرة، أم سلك مساحة مقطعه العرضي صغيرة؟ (1-4) 42. لماذا يكون عدد المصابيح التي تحترق لحظة إضاءتها أكبر كثيرًا من عدد المصابيح التي تحترق وهي مضاءة ؟ (2-4) 43. عند عمل دائرة قصر البطارية بوصل طرفي سلك نحاسي بقطبي البطارية ترتفع درجة حرارة السلك. فسر لماذا يحدث ذلك؟ (42) 44. ما الكميات الكهربائية التي يجب المحافظة على مقاديرها قليلة عند نقل الطاقة الكهربائية مسافات طويلة بصورة اقتصادية ؟ (2-4) 45. عرف وحدة القدرة الكهربائية بدلالة النظام الدولي للوحدات S1 (42) تطبيق المفاهيم 46. خطوط القدرة لماذا تستطيع الطيور الوقوف على خطوط الجهد المرتفع دون أن تتعرض لصدمة كهربائية ؟ .47 صف طريقتين لزيادة التيار في دائرة كهربائية. 48. المصابيح الكهربائية يعمل مصباحان کهربائیان في دائرة كهربائية جهدها 120V. إذا كانت قدرة أحدهما W 50 والآخر 100W، فأي المصباحين مقاومته أكبر ؟ وضح إجابتك. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 340

تقويم الفصل 4 49. إذا ثبت فرق الجهد في دائرة كهربائية، وتم مضاعفة 55. يمر تيار كهربائي مقداره 0.50A في مصباح متصل مقدار المقاومة، فما تأثير ذلك في تيار الدائرة؟ 50. ما تأثير مضاعفة كل من الجهد والمقاومة في تيار دائرة كهربائية؟ وضح إجابتك. 51. قانون أوم وجدت سارة أداة تشبه مقاومة، عندما وصلت هذه الأداة ببطارية جهدها V 1.5 مر فيها تيار مقداره 4 45x10 فقط، ولكن عندما بمصدر جهده 120V، احسب مقدار a. القدرة الواصلة. b. الطاقة التي يتم تحويلها خلال min 5.0 56. مجففات الملابس وصلت مجففة ملابس قدرتها W 4200 بدائرة كهربائية جهدها 220V، احسب مقدار التيار المار فيها. استخدمت بطارية جهدها 3.0V مر فيها تيار 57. ارجع إلى الشكل 13- للإجابة عن الأسئلة الآتية: مقداره 10×25 ، فهل تحقق هذه الأداة قانون أوم؟ 52. إذا غير موقع الأميتر المبين في الشكل 4-3a ليُصبح أسفل الشكل، فهل تبقى قراءة الأميتر هي نفسها؟ وضح ذلك. 53. سلكان أحدهما مقاومته كبيرة والآخر مقاومته صغيرة. إذا وصل كل منهما بقطبي بطارية جهدها 6.0V، فأي السلكين ينتج طاقة بمعدل أكبر ؟ ولماذا؟ إتقان حل المسائل 4-1 التيار الكهربائي والدوائر الكهربائية 54. وصل محرك ببطارية جهدها 12V كما هو موضح في الشكل 12-4. احسب مقدار: a. القدرة التي تصل إلى المحرك. a. ما قراءة الأميتر؟ b. ما قراءة الفولتمتر ؟ . ما مقدار القدرة الواصلة إلى المقاومة؟ d. ما مقدار الطاقة التي تصل إلى المقاومة كل ساعة ؟ 27 V 1852 الشكل 13-4 58. المصابيح اليدوية إذا وصل مصباح يدوي بفرق جهد ،3.0V فمر فيه تيار مقداره 1.54 .. فما معدل الطاقة الكهربائية المستهلكة في المصباح ؟ . ما مقدار الطاقة الكهربائية التي يحولها المصباح خلال min 11؟ b. الطاقة المحولة إذا تم تشغيل المحرك .min 15. 59 ارسم رسما تخطيطيا لدائرة توال كهربائية تحوي محرك كهربائي 12 V 15A الشكل 12-4 مقاومة مقدارها 1612، وبطارية، مع أميتر قراءته A 1.75، حدد كلا من الطرف الموجب للبطارية وجهدها، والطرف الموجب للأميتر، واتجاه التيار الاصطلاحي 60. يمر تيار كهربائي مقداره mA 66 في مصباح عند توصيله ببطارية جهدها 6:00، ويمر فيه تيار مقداره 75mA عند استخدام بطارية جهدها 9.0V، أجب عن الأسئلة الآتية: وزارة التعليم Minist4ucation 2023-1445

تقويم الفصل 4 a. هل يحقق المصباح قانون أوم؟ . ما مقدار القدرة المستنفدة في المصباح عند توصيله ببطارية 6.0V؟ C. ما مقدار القدرة المستنفدة في المصباح عند توصيله ببطارية ٩.٥٧؟ 61. يمر تيار مقداره 0.404 في مصباح موصول بمصدر جهد V 120، أجب عما يأتي: a ما مقدار مقاومة المصباح في أثناء إضاءته؟ b. تصبح مقاومة المصباح عندما يبرد / مقاومته 4-2 استخدام الطاقة الكهربائية 64 البطاريات يبلغ ثمن بطارية جهدها 9.0V تقريباً 10.00 ريالات، وتولد هذه البطارية تيارًا مقداره A 0.0250 مدة 26.0 قبل أن يتم تغييرها، احسب تكلفة كل kWh تُزوّدنا به هذه البطارية. 65. ما مقدار أكبر تيار ينتج عن قدرة كهربائية مقدارها 5.0W في مقاومة مقدارها 2 220 ؟ عندما يكون ساخنا. ما مقدار مقاومة المصباح 66. يمر تيار مقداره 3.04 في مكواة كهربائية جهدها 110V . ما مقدار الطاقة الحرارية الناتجة عن المكواة وهو بارد؟ . ما مقدار التيار المار في المصباح لحظة إضاءته من خلال وصله بفرق جهد مقداره 120V؟ 62. المصابيح الكهربائية ما مقدار الطاقة المستنفدة في مصباح قدرته 60.0W خلال نصف ساعة؟ وإذا حوّل المصباح %12% من الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية فما مقدار الطاقة الحرارية التي يولّدها خلال نصف ساعة ؟ 63. يمثل الرسم البياني في الشكل 14-4 العلاقة بين فرق الجهد والتيار المار في جهاز يسمى الصمام الثنائي (الدايود) وهو مصنوع من السليكون أجب عن الأسئلة الآتية: a إذا وصل الدايود بفرق جهد مقداره V 0.70 فما مقدار مقاومته؟ خلال ساعة؟ 67. في الدائرة الموضّحة في الشكل 15-4 تبلغ أكبر قدرة كهربائية آمنة 50.0W. استخدم الشكل لإيجاد كل مما يأتي: a. أكبر تيار آمن. b. أكبر جهد آمن. V 40.052 الشكل 15-4 . ما مقدار مقاومة الدايود عند استخدام فرق 68. يمثل الشكل 16- دائرة فرن كهربائي احسب جهد مقداره V 0.60؟ . هل يُحقق الدايود قانون أوم؟ التيار المارة دايود. قيمة الفاتورة الشهرية 30 يوما) إذا كان ثمن الكيلوواط.ساعة 0.18 ريال، وتم ضبط منظم الحرارة ليشتغل الفرن 6 ساعات يومياً. منظم حرارة وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 = 240.0V ... ... الشكل 16-4 4.8052 0.02 3. 3 0.01 0.2 0.6 04 0.8 فرق الجهد (۷) الشكل 14-4 342

69. التطبيقات يُكلّف تشغيل مكيف هـواء 50 ريالا خلال 30 يوما، وذلك على اعتبار أن المكيف يعمل تقويم الفصل 4 وعندما تضبط المقاومة ليتحرك المحرك بأكبر سرعة يمر فيه تيار مقداره 1.24، ما مدى المقاومة المتغيرة؟ 12 ساعة يوميا، وثمن كل kWh هو 0.18 ريال. 75. يُشغل محرك كهربائي مضخة توزيع الماء في مزرعة احسب التيار الذي يمر في المكيف عند تشغيله على فرق جهد مقداره 120V؟ 20. المذياع يتم تشغيل مذياع ببطارية جهدها 9.07 بحيث تزوده بتيار مقداره mA 50.0. ه. إذا كان ثمن البطارية 10.00 ريالات، وتعمل لمدة 300.01 فاحسب تكلفة كل kwh تُزوَّدنا بحيث تضخ L 10×1.0 من الماء رأسيا إلى أعلى مسافة m 8.0 في كل ساعة. فإذا وصل المحرك بمصدر جهد 110V، وكانت مقاومته في أثناء تشغيله 22.02 فما مقدار التيار المار في المحرك؟ b. كفاءة المحرك ؟ به هذه البطارية عند تشغيل المذياع هذه الفترة. 76. ملف تسخين مقاومته 4.02 ، ويعمل على جهد . إذا تم تشغيل المذياع نفسه بمحول موصول بدائرة المنزل، وكان ثمن الكيلوواط ساعة 0.18 ريال، فاحسب تكلفة تشغيل المذياع مدة 300.01. مراجعة عامة 71. يمر تيار مقداره 1.24 في مقاومة مقدارها 50.00 مدة min 5.0 احسب مقدار الحرارة المتولدة في المقاومة خلال هذه الفترة. 72. وصلت مقاومة مقدارها 6.02 ببطارية جهدها 15V . ما مقدار التيار المار في الدائرة ؟ . ما مقدار الطاقة الحرارية الناتجة خلال min 10.0؟ 73. المصابيح الكهربائية تبلغ مقاومة مصباح كهربائي متوهج 10.02 قبل إنارته، وتصبح 40.02 عند إنارته بتوصيله بمصدر جهد 120V. أجب عن الأسئلة الآتية: a. ما مقدار التيار الذي يمر في المصباح عند إنارته ؟ b. ما مقدار التيار الذي يمر في المصباح لحظة إنارته (التيار اللحظي)؟ . متى يستهلك المصباح أكبر قدرة كهربائية ؟ 74. تستخدم مقاومة مُتغيّرة للتحكم في سرعة محرك كهربائي جهده 12V عند ضبط المقاومة ليتحرك المحرك بأقل سرعة يمر فيه تيار مقداره 0.02 مقداره 120V، أجب عما يأتي: a. ما مقدار التيار الكهربائي المار في الملف عند تشغيله ؟ . ما مقدار الطاقة الواصلة إلى الملف خلال min 5.0؟ ع. إذا عُمر الملف في وعاء عازل يحتوي على 20.0kg من الماء فما مقدار الزيادة في درجة حرارة الماء؟ افترض أن الماء امتص الحرارة الناتجة بنسبة % 100. d. إذا كان ثمن الكيلوواط.ساعة 0.18 ريال فما تكلفة تشغيل الملف min 30 في اليوم مدة 30 يوما ؟ 77. التطبيقات مدفأة كهربائية تصل قدرتها إلى W 500. أجب عما يأتي: a. ما مقدار الطاقة الواصلة إلى المدفأة في نصف ساعة؟ b. تستخدم المدفأة لتدفئة غرفة تحتوي على 50kg من الهواء، فإذا كانت الحرارة النوعية للهواء 1.10k kg C، و %50 من الطاقة الحرارية الناتجة تعمل على تسخين الهواء في الغرفة، فما مقدار التغير في درجة هواء الغرفة خلال نصف ساعة ؟ . إذا كان ثمن الكيلوواط ساعة 0.18 ريال فما تكلفة تشغيل المدفأة 60 في اليوم هذة 30 يوما؟ وزارة التعليم Minist4ucation 2023-1445

تقويم الفصل 4 التفكير الناقد 78. تصميم النماذج ما مقدار الطاقة المختزنة في مكثف ؟ يُعبر عن الطاقة اللازمة لزيادة فرق الجهد للشحنة 1 بالعلاقة : E = gV ، ويحسب فرق الجهد في مكثف بالعلاقة : V = q/C . لذا كلما زادت الشحنة على المكثف ازداد فرق الجهد، ومن ثم فإن الطاقة اللازمة لإضافة شحنة عليه تزداد إذا استخدم مكثف سعته الكهربائية F 1.0 بوصفه جهازًا لتخزين الطاقة في الفرن لتسخين g 250 من الماء إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة. d. راجع حساباتك جيدا وانتبه إلى الوحدات المستخدمة، وبين ما إذا كانت إجابتك صحيحة. . ناقش بصورة عامة الطرائق المختلفة التي يمكنك بها زيادة كفاءة تسخين الميكروويف. . ناقش لماذا يجب عدم تشغيل أفران الميكروويف وهي فارغة؟ حاسوب شخصي فمثل بيانيا فرق الجهد ۷ عند 80. تطبيق المفاهيم تتراوح أحجام مقاومة مقدارها 102 بين رأس دبوس إلى وعاء حساء. وضح ذلك. شحن المكثف بإضافة شحنة مقدارها 5.0C إليه. وما مقدار فرق الجهد بين طرفي المكثف ؟ وإذا كانت 81. إنشاء الرسوم البيانية واستخدامها الرسم البياني المساحة تحت المنحنى تمثل الطاقة المختزنة في المكثف فأوجد هذه الطاقة بوحدة الجول، وتحقق مما إذا كانت تساوي الشحنة الكلية مضروبة في فرق الجهد النهائي أم لا. وضح إجابتك. 79. تطبيق المفاهيم يعمل فرن ميكروويف على للصمام الثنائي (الدايود) الموضح في الشكل 14-4 أكثر فائدة من رسم بياني مشابه للمقاومة يحقق قانون أوم. وضح ذلك. الكتابة في الفيزياء فرق جهد 120V ، ويمر فيه تيار مقداره 124 82. هناك ثلاثة أنواع من المعادلات التي تواجهها في العلوم: إذا كانت كفاءته الكهربائية (تحويل تيار AC إلى أشعة ميكروويف) %75، وكفاءة تحويله أشعة الميكروويف إلى حرارة تستخدم في تسخين الماء أيضًا %75% فأجب عما يأتي: a ارسم نموذجا تخطيطيا للقدرة الكهربائية. ميز وظيفة كل جزء منه وفقاً للجولات الكلية لكل ثانية. . اشتق معادلة لمعدل الزيادة في درجة الحرارة (ATS) لمادة موضوعة في الميكروويف مستعينا بالمعادلة AQ = m CAT، حيث AQ التغير في الطاقة الحرارية للمادة، و m كتلتها، و C حرارتها النوعية، و AT التغير في درجة حرارتها. (1) التعريفات (2) القوانين (3) الاشتقاقات. ومن الأمثلة عليها : (1) الأمبير الواحد يساوي كولوم واحد لكل ثانية (2) القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع. (3) القدرة الكهربائية تساوي مربع الجهد مقسوما على المقاومة. اكتب صفحة واحدة توضح فيها متى تكون العلاقة "المقاومة تساوي الجهد مقسوما على التيار" صحيحة، قبل أن تبدأ ابحث في التصنيفات الثلاثة للمعادلات المعطاة أعلاه. 83. تتمدد المادة عند تسخينها . ابحث في العلاقة بين التمدد الحراري وأسلاك التوصيل المستخدمة لنقل الجهد العالي. مراجعة تراكمية . استخدم المعادلة التي توصلت إليها لإيجاد 84. تبعد شحنة مقدارها 10×30 مسافة 20m . عن شحنة أخرى مقدارها C 10×26.6 بحسب مقدار : معدل الارتفاع في درجة الحرارة بوحدة سلسيوس لكل ثانية، وذلك عند استخدام هذا القوة المتبادلة بينهما. (الفصل (2) وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 344

اختبار مقنن أسئلة الاختيار من متعدد اختر رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي 1. إذا وصل مصباح كهربائي قدرته 100W بسلك كهربائي فرق الجهد بين طرفيه V 120 فما مقدار التيار المار في المصباح ؟ 0.8AA 1A B 1.2 A C 2A D 6. إذا مر تيار مقداره 5.00mA في مقاومة مقدارها 50.00 في دائرة كهربائية موصولة مع بطارية فما مقدار القدرة الكهربائية المستنفدة في الدائرة ؟ 1.00×102W A 1.00×10W B 1.25×10W O 2.50x103 W D 7. ما مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة إلى مصباح قدرته 60.0W، إذا تم تشغيله مدة 2.5 4.2×102 JA 1.5x10 JC 5.4×10 JD 2.4×10' J B الأسئلة الممتدة 2. إذا وصلت مقاومة مقدارها 5.00 ببطارية جهدها 9.0 فما مقدار الطاقة الحرارية الناتجة خلال min 7.5؟ 1.2x10 JA 1.3x10³ JB 3.0×10 J 7.3×10³J D 8. يبين الرسم أدناه دائرة كهربائية بسيطة تحتوي على مولد DC ، ومقاومة. فإذا كانت المقاومة في الرسم تمثل 3. يمر تيار كهربائي مقداره 0.50A في المصباح اليدوي مجفف شعر مقاومته 8.552 فما مقدار التيار المار في الموضح أدناه. فإذا كان الجهد عبارة عن مجموع جهود الدائرة؟ وما مقدار الطاقة التي يستهلكها مجفف الشعر البطاريات المتصلة فما مقدار القدرة الواصلة إلى المصباح ؟ إذا تم تشغيله min 2.5 مولد DC 120 V 2.3WC 4.5 W D 1.5V 1.5 V 1.5V 0.11 WA 1.1 W B 4. إذا أُضيء المصباح اليدوي الموضح أعلاه مدة min 3.0 فما مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إليه ؟ 6.9 JA 14] B 2.0×10 J C 4.1×10² J ℗ ارشاد أكثر من رسم بياني 5. يمر تيار مقداره 2.04 في دائرة تحتوي على محرك مقاومته إذا تضمن سؤال اختبار أكثر من جدول، أو أكثر من 122، ما مقدار الطاقة المحولة إذا تم تشغيل المحرك رسم بياني أو تخطيطي أو مرفق فعليك استخدامها دقيقة واحدة؟ جميعا. وإذا اعتمدت في إجابتك على رسم واحد فقط فمن المحتمل أن تفقد جزءًا مهما من المعلومات ::: وزارة التعليم Minist345ducation 2023-1445 2.9x10³ J 4.8x10' JA 1.7×10 JD 2.0x10¹ J B