فيديو السؤال: فهم أنواع التيار الكهربي الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح التمثيل البياني فرق الجهد مقابل الزمن لثلاثة مصادر للتيار.

وكما نرى في التمثيل البياني، لدينا المصدر ‪a‬‏، والمصدر ‪b‬‏، والمصدر ‪c‬‏. وهناك جزآن لهذا السؤال. يسأل الجزء الأول عن المصدر الذي ينتج تيارًا مترددًا مقومًا.

علينا إذن تحديد أي مصدر من المصادر ‪a‬‏، أو ‪b‬‏، أو ‪c‬‏، ينتج تيارًا مترددًا مقومًا. والآن، أول ما يجب ملاحظته هو أن السؤال يتعلق بالتيار، في حين أن التمثيل البياني يوضح لنا فرق الجهد لكل مصدر. وهذه نقطة يجب الانتباه إليها. لكن لحسن الحظ، فإن القانون المعروف بقانون أوم ينص على أن الجهد أو فرق الجهد عبر مكون في دائرة كهربية يساوي شدة التيار المار خلال هذا المكون مضروبة في مقاومته.

إذن، بالنسبة إلى مصدر التيار، فإن الجهد يتناسب طرديًّا مع شدة التيار. وثابت التناسب هو مقاومة المصدر. بعبارة أخرى، عند رسم فرق الجهد مقابل الزمن، فإن هذا التمثيل البياني سيكون له نفس شكل التمثيل البياني الذي يوضح شدة التيار مقابل الزمن. الأمر الوحيد الذي سيختلف هنا هو الأعداد على المحور الرأسي. بعبارة أخرى، هذا ليس أمرًا علينا أن نقلق حياله. فشكل التمثيل البياني لشدة التيار مقابل الزمن هو نفس شكل التمثيل البياني لفرق الجهد مقابل الزمن.

والآن بعد أن انتهينا من توضيح ذلك الأمر، دعونا نحدد أي مصدر من هذه المصادر الثلاثة هو إجابة السؤال. بداية، لنلق نظرة على عبارة «تيار متردد». التيار المتردد هو الذي يستمر في تغيير اتجاهه مرة بعد مرة على فترات منتظمة. بعبارة أخرى، بمرور الزمن، تنتقل شدة التيار من الموجب إلى السالب وهكذا على فترات منتظمة. فهي تشبه بشكل أساسي منحنى دالة الجيب، أو منحنى دالة جيب التمام، حسب الموضع الذي تبدأ منه. ولكن هذا هو ما يبدو عليه شكل مصدر التيار المتردد. وتذكر أننا قلنا سابقًا إن شدة التيار تتناسب طرديًّا مع فرق الجهد. لذا، يمكننا بسهولة تغيير التسمية على المحور الرأسي إلى فرق الجهد ‪𝑉‬‏. ومن ثم، فإن المصدر ‪c‬‏ ينتج تيارًا مترددًا.

لكن هذه ليست إجابة السؤال لأن هناك عبارة أخرى في السؤال، وهي عبارة «مقوم». إننا نبحث عن تيار متردد مقوم، وليس تيارًا مترددًا فقط. حسنًا إذن، يقوم التيار المتردد عن طريق ما يعرف بالمقوم. هذا منطقي، أليس كذلك؟ بشكل أساسي، يستقبل المقوم التيار الذي يغير اتجاهه باستمرار ويقومه بحيث يسري في اتجاه واحد فقط. بعبارة أخرى، فهو يستقبل التيار مثل التمثيل البياني الذي رسمناه على اليمين. إنه يستقبل تيارًا مترددًا. ويحول جميع الأجزاء السالبة من التيار المتردد إلى تيار موجب. بعبارة أخرى، إنه سيفعل الآتي. سيجعل جميع الأجزاء الموجبة تظل كما هي. وبمجرد الوصول إلى الجزء الذي يصبح سالبًا، فإن المقوم يغيره. ومن ثم، يكون هذا هو النمط الذي نلاحظه.

إذن، فالمصدر الذي ينتج تيارًا مترددًا مقومًا يشبه التمثيل البياني البرتقالي هنا. وبالطبع، هذا هو المصدر ‪b‬‏. وبذلك، يمكننا القول إن إجابة السؤال هي أن المصدر ‪b‬‏ هو المصدر الذي ينتج تيارًا مترددًا مقومًا. والآن بعد أن أجبنا عن ذلك، لننتقل إلى الجزء التالي من السؤال.

يسأل الجزء الثاني عن المصدر الذي ينتج تيارًا مستمرًّا.

حسنًا، التيار المستمر هو التيار الذي يسري في اتجاه واحد فقط. وعادة، يعني التيار المستمر كذلك التيار الذي تكون قيمته ثابتة بمرور الزمن. بعبارة أخرى، نحن نبحث عن خط مستو، يشبه إلى حد ما الصادر من المصدر ‪a‬‏، لأن هذا التيار قيمته ثابتة. عمليًّا، يوضح التمثيل البياني أن الجهد ثابت. ولكن تذكر أننا قلنا إن شدة التيار تتناسب طرديًّا مع الجهد. ومن ثم، فإن شدة التيار ثابتة أيضًا. واتجاه التيار واحد لأنه لا يغير اتجاهه من الموجب إلى السالب. ومن ثم، فإن المصدر ‪a‬‏ هو الذي ينتج تيارًا مستمرًّا. وبهذا، نحصل على إجابة الجزء الثاني من السؤال، ونصل بذلك إلى نهاية السؤال.