فيديو: امتحان الفيزياء • ٢٠١٧/٢٠١٦ • السؤال الخامس والعشرون

امتحان الفيزياء • ٢٠١٧/٢٠١٦ • السؤال الخامس والعشرون

٠٣:٤٩

‏نسخة الفيديو النصية

في الدائرة الموضَّحة، أوجد قراءة الأميتر مع إهمال المقاومة الداخلية للبطاريتين.

وموضَّح في الدايرة بطاريتين واحدة قوتها الدافعة الكهربية اتناشر فولت. والبطارية التانية قوتها الدافعة الكهربية اتنين فولت. وفيه في الدايرة تلات مقاومات؛ واحدة أربعة أوم، وواحدة اتنين أوم، وواحدة تلاتة أوم. ومعرَّف التيارات اللي ماشية في الدايرة واتجاهاتها بِـ 𝐼 واحد وَ 𝐼 اتنين وَ 𝐼 تلاتة. وفيه أميتر متوصّل في الدايرة. محتاجين نعرف قراءة الأميتر ده بكام.

وبما إن التيار اللي ماشي في الفرع اللي فيه الأميتر هو 𝐼 تلاتة. فده معناه إن قراءة الأميتر هي 𝐼 تلاتة. فعلشان نعرف قيمة التيار 𝐼 تلاتة، هنبتدي بتطبيق قانون كيرشوف التاني على المسارين اللي موجودين في الدايرة. وقانون كيرشوف التاني بيقول: إن في أيّ مسار مغلَق مجموع القوى الدافعة الكهربية للبطاريات بيساوي مجموع فروق الجهد اللي على المقاومات. فلمَّا نطبّق قانون كيرشوف التاني على المسار واحد، هنلاقي إن البطارية الوحيدة اللي موجودة في المسار قوتها الدافعة الكهربية بتساوي اتناشر فولت. واتِّجاه المسار من الطرف السالب للطرف الموجب. فده معناه إن فرق الجهد بيزيد. وبالتالي هنعوَّض عن القوة الدافعة الكهربية بالموجب.

أمَّا الطرف اليمين في المعادلة، فهيبقى نتيجة فرق الجهد اللي على المقاومتين الأربعة أوم والاتنين أوم. فالمقاومة الأربعة أوم التيار اللي ماشي فيها 𝐼 واحد، واتجاهه في نفس اتِّجاه المسار. فلمَّا نعوَّض بفرق الجهد اللي عليها في الطرف اليمين من المعادلة، هنلاقيه بيساوي 𝐼 أربعة واحد، وإشارته موجبة. وبالنسبة للمقاومة الاتنين أوم، فبرضو التيار اللي ماشي فيها 𝐼 اتنين، واتجاهه في نفس اتِّجاه المسار. فيبقى كده فرق الجهد اللي عليها اتنين 𝐼 اتنين، وإشارته برضو موجبة. وهنسمِّي المعادلة دي المعادلة واحد.

وعلشان نسهِّل التعامل الرياضي للمعادلات اللي هنجيبها، هنعبّر عن القيم كأعداد من غير وحدات. ولمَّا نطبّق قانون كيرشوف التاني على المسار اتنين، فالبطارية الوحيدة اللي موجودة في المسار ده هي البطارية اللي قوتها الدافعة الكهربية باتنين فولت. ولكن ناخد بالنا إن اتِّجاه المسار عند البطارية من الطرف الموجب للطرف السالب. وده معناه إن فرق الجهد نتيجة البطارية بيقلّ في اتِّجاه المسار. وعشان كده لمَّا نعوَّض بالقوة الدافعة الكهربية ليها في الطرف الشمال هنخلّي إشارتها سالبة.

وبالنسبة لفروق الجهد اللي على المقاومات، فالتيار اللي ماشي في المقاومة التلاتة أوم هو 𝐼 تلاتة. واتجاهه في نفس اتِّجاه المسار. فقيمة فرق الجهد اللي على المقاومة هو تلاتة 𝐼 تلاتة. وإشارته موجبة؛ لأن اتِّجاه التيار في اتِّجاه المسار. أمَّا عند المقاومة الاتنين أوم، فاتجاه التيار عكس اتِّجاه المسار. وبالتالي فرق الجهد اللي عليها هيبقى اتنين 𝐼 اتنين، ولكن إشارته سالبة. وهنسمِّي المعادلة دي المعادلة اتنين.

وآخر معادلة هنحصل عليها عن طريق تطبيق قانون كيرشوف الأول عند النقطة دي. وقانون كيرشوف الأول بيقول: إن مجموع التيارات اللي داخلة لنقطة معيّنة بيساوي مجموع التيارات اللي خارجة من نفس النقطة. فالتيار الوحيد اللي داخل للنقطة دي هو 𝐼 واحد. والتيارات اللي خارجة همّ 𝐼 اتنين وَ 𝐼 تلاتة. وهنسمِّي المعادلة دي المعادلة تلاتة. وبكده بقى معانا تلات معادلات في تلات مجاهيل. فممكن كده نطلّع التلات مجاهيل باستخدام الآلة الحاسبة. ولكن هنحتاج نخلّي المعادلات في الصورة العامة لمعادلة في تلات مجاهيل. بحيث إن الحدود اللي فيها التلات مجاهيل يبقوا في طرف، والحدّ الثابت يبقى في الطرف التاني.

فلمّا نبصّ على المعادلة واحد، فهنلاقي إن إحنا ممكن نكتبها بالصورة دي. وممكن برضو نرتِّب المعادلة اتنين، ونخلّيها على الصورة العامة لمعادلة في تلات مجاهيل. أمَّا المعادلة تلاتة في الصورة العامة لمعادلة في تلات مجاهيل، هتبقى على الصورة دي. فكده بقى معانا تلات معادلات في تلات مجاهيل. وكل واحدة منهم في الصورة العامة لمعادلة في تلات مجاهيل. ولمَّا نعوَّض في الآلة الحاسبة بمعاملات التلات مجاهيل في التلات معادلات، هنقدر نطلّع شدة التيارات 𝐼 واحد وَ 𝐼 اتنين. وشدة الـ 𝐼 تلاتة هتبقى بتساوي أربعة آلاف ستمية وخمستاشر من العشرة آلاف أمبير.

وبكده نبقى عرفنا نجيب قراءة الأميتر باستخدام قانون كيرشوف الأول وقانون كيرشوف التاني.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.