تكون فروق الجهد (الفولتيات) في أسلاك نقل الطاقة الكهربائية كبيرة جدًّا، بحيث لا يمكن استخدامها بصورة آمنة في المنازل والشركات. فلماذا تستخدم مثل هذه الفولتيات الكبيرة في أسلاك نقل الطاقة؟
هل يمكنك إنارة مصباح كهربائي؟
التيار الكهربائي والدوائر الكهربائية
توليد التيار الكهربائي
الدوائر الكهربائية
معدل تدفق الشحنة ومعدل تحول الطاقة
القدرة في معدل تدفق الشحنة ومعدل تحول الطاقة
ولدت بطارية جهدها 6.0V تيارًا مقداره 0.50 في محرك كهربائي عند وصله بطرفيها. احسب مقدار القدرة الواصلة إلى المحرك.
مقدار التيار والجهد قليلان نسبيا، لذا يكون المقدار القليل للقدرة منطقياً.
إذا مر تيار كهربائي مقداره 0.50 في مصباح كهربائي فرق الجهد بين طرفيه 125، فما المعدل الزمني لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية ؟ افترض أن كفاءة المصباح %100
تولد تيار مقداره 2.04 في مصباح متصل ببطارية سيارة. ما مقدار القدرة المستهلكة في المصباح إذا كان فرق الجهد عليه 12V؟
ما مقدار التيار الكهربائي المار في مصباح قدرته W 75 متصل بمصدر جهد مقداره V 125؟
يمر تيار كهربائي مقداره 2100 في جهاز بدء التشغيل في محرك سيارة. فإذا كان فرق الجهد بين قطبي البطارية 12V فما مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إلى جهاز بدء التشغيل خلال 8 10.0؟
مصباح كهربائي كُتب عليه 0.90W. إذا كان فرق الجهد بين طرفيه 3.0V فما مقدار شدة التيار المار فيه؟
المقاومة الكهربائية وقانون أوم
سميت وحدة المقاومة الأوم نسبة إلى العالم الألماني جورج سيمون أوم، الذي وجد أن النسبة بين فرق الجهد بين طرفي موصل وشدة التيار المار فيه ثابتة للموصل الواحد.
تُستخدم المقاومات عادة للتحكم في التيار المار في الدائرة الكهربائية، أو في أجزاء منها.
جسم الإنسان
تمثيل الدوائر الكهربائية
أمثلة على استخدام المقاومات المتغيرة
وصلت بطارية فرق الجهد بين قطبيها 30.0V بمقاومة مقدارها 10.012 . ما مقدار التيار المار في الدائرة؟
إذا وصل محرك بمصدر جهد، وكانت مقاومة المحرك في أثناء تشغيله 12 33، ومقدار التيار المار في تلك الدائرة 3.8، فما مقدار جهد المصدر ؟
يمر تيار مقداره 10×2.0 في مجسّ عند تشغيله ببطارية جهدها 3.0V. ما مقدار مقاومة دائرة جهاز المجس؟
وصل مصباح كُتب عليه 75W بمصدر جهد V 125، احسب مقدار:
في المسألة السابقة، إذا أضيفت مقاومة للمصباح لتقليل التيار المار فيه إلى نصف قيمته الأصلية، فما مقدار:
يوضح الشكلان - و 4- الدائرة نفسها بالرسم التصويري والرسم التخطيطي.
إنشاء الرسوم التخطيطية
ارسم رسما تخطيطيا لدائرة توال تحتوي على بطارية فرق الجهد بين طرفيها 60.0V، وأميتر، ومقاومة مقدارها 12.552، وأوجد قراءة الأميتر، وحدّد اتجاه التيار.
التوصيل على التوازي وعلى التوالي
ارسم رسما تخطيطيا لدائرة كهربائية تحتوي على بطارية ومصباح كهربائي، وتأكد من أن المصباح الكهربائي سيضيء في هذه الدائرة .
يدعي طارق أن المقاومة ستزداد بزيادة فرق الجهد؛ وذلك لأن 1/R = V . فهل ما يدعيه طارق صحيح؟ فسر ذلك.
تتصل دائرة كهربائية مقاومتها 1212 ببطارية جهدها 12V. حدد التغير في القدرة إذا قلت المقاومة إلى 9.052؟
إذا أردت قياس مقاومة سلك طويل فبين كيف تركب دائرة كهربائية باستخدام بطارية وفولتمتر وأميتر والسلك الذي تريد قياس مقاومته. حدد ما الذي ستقيسه؟ وبين كيف تحسب المقاومة؟
بين هذان الرسمان التخطيطان دائرة تواز ودائرة توال كهربائتيتين
تحول دائرة كهربائية طاقة مقدارها 1 103×2.2 عندما تشغل ثلاث دقائق حدّد مقدار الطاقة التي ستحوّلها عندما تشغل مدة ساعة واحدة.
نقول إن القدرة تستهلك وتستنفد في مقاومة، والاستنفاد يعني الاستخدام، أو الضر الضياع فما (الاستخدام) عند مرور شم جنابة في مقاومة : كهربائية ؟
أضف فولتمتر إلى الرسم التخطيطي للدائرة الكهربائية في المسألة السابقة القياس فرق الجهد بين طرفي المقاومتين، ثم أعد حلها.
ارسم دائرة على أن تستخدم بطارية ومصباحًا ومفتاحا كهربائيا ومقاومة متغيرة لتعديل سطوع المصباح.