نسخة الفيديو النصية
أي من الآتي يوضح تمثيلًا بيانيًّا لشدة التيار المتردد مقابل الزمن؟ هل هو الخيار أ، أم ب، أم ج، أم د؟
في هذا السؤال، علينا أن نحدد أي التمثيلات البيانية لشدة التيار مقابل الزمن يعبر بشكل صحيح عن تيار متردد. لعلنا نتذكر أن التيار المتردد له اتجاه متغير دوريًّا. ويوضح المحور الأفقي في كل من التمثيلات البيانية قيم الزمن، بينما يوضح المحور الرأسي قيم شدة التيار.
وتجدر الإشارة إلى أن المحور الرأسي للتمثيل البياني يمتد أعلى المحور الأفقي وأدناه. فتكون قيم شدة التيار فوق المحور الأفقي موجبة، بينما تكون القيم أدناه سالبة. وتوضح إشارة قيمة شدة التيار اتجاه سريان التيار. ويسري التيار الذي تكون قيمته موجبة في الاتجاه المعاكس للتيار الذي تكون قيمته سالبة.
لنستخدم الآن هذه المعطيات لتحليل التمثيلات البيانية المعطاة لشدة التيار مقابل الزمن.
يمكننا على الفور استبعاد التمثيل البياني أ؛ لأن الخط الذي يمثل شدة التيار لا يتقاطع أبدًا مع المحور الأفقي. هذا يعني أن التيار لا يغير اتجاهه أبدًا لتصبح قيمته سالبة، ومن ثم نعلم أن هذا التمثيل البياني لا يمكن أن يمثل تيارًا مترددًا.
وبالمثل، نستبعد التمثيل البياني د؛ لأن الخط الذي يمثل التيار في هذا التمثيل البياني لا يتقاطع أبدًا مع المحور الأفقي. أي إن التيار لا يغير اتجاهه أبدًا لتصبح قيمته موجبة، لذا فهو ليس تيارًا مترددًا.
أما التمثيل البياني ب، فيمكننا ملاحظة وجود قيم موجبة وسالبة لشدة التيار. إذن، هل التمثيل البياني ب يوضح تيارًا مترددًا؟ حسنًا، إذا نظرنا إلى التمثيل البياني بعناية، فسنلاحظ أنه في الفترة الزمنية بين ثانية واحدة وثانيتين، تكون قيمة شدة التيار صفرًا. وتتكرر هذه الفترات التي تساوي شدة التيار فيها صفرًا دوريًّا. وفي هذه الفترات، تكتسب شدة التيار قيمة ثابتة لمدة ثانية واحدة كاملة. ولا بد أن تتغير قيمة شدة التيار المتردد دائمًا، حيث لا تكون ثابتة أبدًا. ومن ثم، نعلم أن التمثيل البياني ب لا يوضح تيارًا مترددًا، لذا يمكننا استبعاد هذا الخيار.
بالنسبة إلى التمثيل البياني ج، نلاحظ أن القيمة الموضحة بالخط في تغير دائم. ويوضح الخط قيمًا مترددة لشدة التيار بين الموجب والسالب. وليتم ذلك، لا بد أن يقطع الخط المحور الأفقي. لذا، نلاحظ أن قيمة شدة التيار تساوي صفرًا عند صفر ثانية، وثانية واحدة، وثانيتين، وهكذا. لكن قيمة شدة التيار لا تساوي صفرًا إلا في اللحظة التي يتغير فيها اتجاه التيار.
ومن ثم، فإن التمثيل البياني ج يوضح تيارًا مترددًا، إذن هذه هي الإجابة الصحيحة.
