فيديو السؤال: تحديد اتجاه التيار في سلك العلوم

نسخة الفيديو النصية

توضح الصورة الإلكترونات والنوى الذرية في مقطع من سلك نحاسي. تمثل الدوائر الزرقاء الإلكترونات، وتمثل الدوائر الحمراء النوى الذرية. طبق فرق جهد كهربي بين الطرف الأيسر والطرف الأيمن للسلك. أدى ذلك إلى مرور تيار كهربي فيه. أي الأسهم يوضح اتجاه التيار المار في السلك؟ أ: ‪i‬‏، ب: ‪ii‬‏، ج: ‪iii‬‏، د: ‪iv‬‏.

بداية، هيا نتذكر أن فرق الجهد يوجد بين نقطتين. بعد ذلك، دعونا نتذكر أن فرق الجهد الكهربي بين نقطتين يتسبب في تدفق الشحنات الكهربية من إحدى النقطتين إلى الأخرى. عندما تتدفق الشحنات الكهربية معًا في الاتجاه نفسه، يسمى هذا بالتيار الكهربي. تكون الإلكترونات مشحونة كهربيًّا، ويمكن للإلكترونات أن تتدفق بحرية بين الذرات في مادة موصلة للكهرباء، مثل النحاس الذي يتكون منه السلك في هذا السؤال.

يمكننا القول إذن: إن فرق الجهد الكهربي على طول سلك نحاسي ينتج عنه تيار كهربي في السلك. تتحرك الإلكترونات التي تكون التيار بين طرفي السلك الذي يوجد فرق جهد كهربي عبره. تتدفق الإلكترونات كلها في الاتجاه نفسه. فهي لا تغير اتجاهها ما لم يتغير اتجاه فرق الجهد الكهربي عبر السلك. نلاحظ أننا رسمنا إلكترونات تتحرك في الاتجاه المعاكس لاتجاه التيار؛ لأن التيار الاصطلاحي يكون في اتجاه تدفق الشحنة الموجبة، في حين أن الإلكترونات سالبة الشحنة.

ينص السؤال على وجود فرق جهد كهربي بين الطرف الأيسر والطرف الأيمن من السلك. هذا يعني أن اتجاه التيار يجب أن يكون إما من اليسار إلى اليمين أو من اليمين إلى اليسار. لا توجد طريقة لمعرفة إذا كان الاتجاه من اليسار إلى اليمين أم من اليمين إلى اليسار. سواء أكان الاتجاه من اليسار إلى اليمين أم من اليمين إلى اليسار، يمكننا أن نطلق على هذا الاتجاه اتجاهًا أفقيًّا، على طول هذا المحور من اليسار إلى اليمين. إذا نظرنا إلى الخيارات الموضحة، فسنرى أن الخيار ج، أي الاتجاه ‪iii‬‏، يوضح الاتجاه من اليسار إلى اليمين، وهو اتجاه أفقي. توضح الخيارات الأخرى اتجاهات رأسية كليًّا أو جزئيًّا.

إذن الإجابة الصحيحة هي الخيار ج: ‪iii‬‏.