الفصل األول فيزياء PDF

‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫التيار الكهربي وقانون أوم‬ ‫الدرس األول‬ ‫تمهيد‬...

‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫التيار الكهربي وقانون أوم‬ ‫الدرس األول‬ ‫تمهيد‬ ‫‪ -‬تتكون المادة من جزيئات ويتكون الجزيء من ذرة أوأكثر‪.‬‬ ‫‪ -‬الذرة عبارة عن نواة موجبة الشحنة في مركز الذرة يدور حولها إلكترونات سالبة الشحنة في‬ ‫مدارات تعرف بمستويات أو أغلفة الطاقة‪.‬‬ ‫أنواع اإللكترونات في الذرة‬ ‫ إلكترونات مستويات الطاقة الداخلية‪ ،‬وهي مرتبطة بقوة بالنواة ويصعب تحريرها (إلكترونات‬ ‫مقيدة)‪.‬‬ ‫ إلكترونات مستوى الطاقة الخارجي (مستوى التكافؤ)‪ ،‬وهي اقل ارتباطا ً بالنواة وبالتالي يسهل‬ ‫تحريرها (إلكترونات حرة) وهي المسئولة عن التوصيل الكهربي خالل الموصالت‪.‬‬ ‫أنواع الشحنات الكهربية‬ ‫‪ o‬شحنات موجبة (‪)+‬‬ ‫‪ o‬شحنات سالبه (‪.)-‬‬ ‫أنواع الكهربية‬ ‫‪ o‬كهربية ساكنة (استاتيكية)‬ ‫‪ o‬كهربية تيارية (ديناميكية)‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2024/2023‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫ ينشأ التيار الكهربي عن حركة حامالت الشحنات الكهربية عبر وسط يسمح للشحنات الكهربية‬ ‫باالنتقال خالله‪.‬‬ ‫ المسؤول عن توليد التيار الكهربي بالدوائر الكهربية هي حركة حامالت الشحنات الكهربية‬ ‫والتي تتمثل في‪.‬‬ ‫أ‪ -‬الكترونات حرة‪ :‬كما في الموصالت المعدنية والموصالت الصلبة الفلزية‪.‬‬ ‫ب‪ -‬األيونات الموجبة والسالبة‪ :‬كما في المحاليل اإللكتروليتية‪.‬‬ ‫ج‪ -‬اإللكترونات الحرة والفجوات‪ :‬كما في أشباه الموصالت‪.‬‬ ‫د‪ -‬األيونات الموجبة واإللكترونات‪ :‬كما في الغازات‪.‬‬ ‫ تنقسم المواد الصلبة من حيث درجة التوصيل الكهربي إلى‪:‬‬ ‫مواد رديئة التوصيل الكهربي‬ ‫مواد جيدة التوصيل الكهربي‬ ‫اشباه الموصالت‬ ‫(عازالت)‬ ‫(موصالت)‬ ‫مواد وسط بين الموصالت‬ ‫مواد تحتوي على عدد ضئيل من‬ ‫مواد تحتوي على وفره من‬ ‫والعازالت‬ ‫اإللكترونات الحرة‬ ‫اإللكترونات الحرة‬ ‫الالفلزات مثل‪ :‬الكبريت ‪ -‬المطاط ‪-‬‬ ‫مثل‪ :‬السيليكون –الجرمانيوم‬ ‫الفلزات مثل‪ :‬النحاس – االلومنيوم‬ ‫الخشب‬ ‫ الموصالت تحتوي على إلكترونات حرة في حالة حركة عشوائية‬ ‫وبسرعات مختلفة مقدارا ً واتجاهاً‪ ،‬نظرا ً ألن اإللكترونات تتحرك‬ ‫حركة عشوائية في جميع االتجاهات ومتوسط السرعة االنسياقية فيه‬ ‫لها تساوي صفر (أي ال ينتج عن الحركة العشوائية تيار كهربي)‪.‬‬ ‫ في حالة تعرض اإللكترونات الحرة داخل الموصل لمجال كهربي‬ ‫ناشئ عن فرق جهد خارجي فإنها تندفع في اتجاه واحد داخل‬ ‫الموصل (أي يمر تيار كهربي في الموصل)‪.‬‬ ‫‪2‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫التيار الكهربي‬ ‫فيض أو سيل من الشحنات الكهربية خالل الموصل (تسري من أحد طرفي الموصل إلى الطرف اآلخر)‪.‬‬ ‫يمكن تصنيف التيار الكهربي إلى‬ ‫التيار االصطالحي‬ ‫التيار اإللكتروني (التيار الفعلي)‬ ‫اتجاه حركة اإللكترونات الحرة في الدائرة اتجاه التيار في الدائرة الخارجية من القطب‬ ‫الخارجية من القطب السالب إلى القطب الموجب الموجب إلى القطب السالب للمصدر‬ ‫للمصدر الكهربي(البطارية) وداخله من القطب الكهربي(البطارية) وداخله من القطب السالب‬ ‫إلى القطب الموجب‪.‬‬ ‫الموجب إلى القطب السالب‪.‬‬ ‫وهو االتجاه المعتمد في دراسة الكهربية‪.‬‬ ‫تتكون الدائرة الكهربية البسيطة من‬ ‫‪VB‬‬ ‫‪K‬‬ ‫‪ )1‬مصدر كهربي (البطارية) ( ‪ ( VB‬وهو مصدر الطاقة‬ ‫الكهربية (الشغل المبذول) لدفع الشحنات الكهربية في‬ ‫الدائرة‪.‬‬ ‫‪ )2‬أسالك توصيل لعمل مسار مغلق متصل لمرور الشحنات‬ ‫الكهربية خالله‪.‬‬ ‫ريوستات‬ ‫‪ )3‬مفتاح )‪ (K‬للتحكم في مرور التيار في الدائرة الكهربية (غلق‬ ‫وفتح الدائرة)‪.‬‬ ‫‪ )4‬مقاومة متغيرة للتحكم في شدة التيار في الدائرة الكهربية‪.‬‬ ‫شروط مرور تيار كهربي في دائرة كهربية‬ ‫‪ -1‬وجود مصدر كهربي لدفع الشحنات‪.‬‬ ‫‪ -2‬مسار مغلق أو أن تكون الدائرة مغلقة‪.‬‬ ‫‪3‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫مراجعة بعض المفاهيم التي سبق دراستها‬ ‫المقاومة الكهربية (‪)R‬‬ ‫‪‬‬ ‫فرق الجهد الكهربي (‪)V‬‬ ‫‪‬‬ ‫شدة التيار الكهربي (‪)I‬‬ ‫‪‬‬ ‫أوال‪ :‬شدة التيار الكهربي (‪)‬‬ ‫كما نعبر عن شدة تيار الماء في أنبوبة بمعرفة كمية الماء التي تمر عبر مقطع األنبوبة خالل زمن ما‬ ‫فإن‪:‬‬ ‫شدة التيار الكهربي‬ ‫مقدار كمية الشحنة الكهربية التي تمر خالل مقطع معين من الموصل في الثانية الواحدة‪.‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫العالقة المستخدمة‪:‬‬ ‫‪t‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫)‪ :(‬شدة التيار باألمبير)‪.(A‬‬ ‫)‪ :(Q‬كمية الكهربية (الشحنة الكهربية) بالكولوم )‪.(C‬‬ ‫)‪ :(t‬الزمن بالثانية )‪.(s‬‬ ‫وحدة قياس شدة التيار الكهربي‬ ‫)‪) A=C/S‬‬ ‫أمبير= كولوم‪/‬ث‬ ‫األمبير‬ ‫هو شدة التيار الناتج عن مرور كمية من الكهربية مقدارها واحد كولوم عبر مقطع من الموصل في الثانية‪.‬‬ ‫‪I‬‬ ‫ يستخدم لقياس شدة التيار الكهربي المار في موصل جهاز األميتر‬ ‫‪+‬‬ ‫‪-‬‬ ‫بالرمز (الرمز االصطالحي)‬ ‫‪ -‬يرمز له‬ ‫‪A‬‬ ‫أميتر‬ ‫‪ -‬يوصل في الدائرة الكهربية على التوالي‪.‬‬ ‫وحدة قياس كمية الكهربية‬ ‫)‪(C = A.S‬‬ ‫كولوم = أمبير‪.‬ث‬ ‫الكولوم‬ ‫هو كمية الكهربية التي لو مرت عبر مقطع من الموصل في زمن قدره واحد ثانية ينتج عنها تيار‬ ‫شدته واحد أمبير‬ ‫‪4‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫العالقة البيانية‬ ‫‪Q‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪Slope = I‬‬ ‫‪t‬‬ ‫اختبر نفسك‬ ‫‪Q‬‬ ‫الشكل المقابل يمثل العالقة البيانية بين كمية الشحنة الكهربية )‪ (Q‬المارة عبر مقطع‬ ‫من موصل والزمن )‪ (t‬نتيجة مرور تيار كهربى في الموصل‪ ،‬فيكون الشكل الصحيح‬ ‫الذي يمثل العالقة البيانية بين شدة التيار )‪ (I‬المار في الموصل و عدد اإللكترونات‬ ‫)‪ (N‬المارة عبر مقطع الموصل هو ‪...‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪N‬‬ ‫اختبر نفسك‬ ‫الشكل املقابل يمثل موصل مخروطي الشكل واملوصل في دائرة كهربية مغلقة‪ ،‬فإذا علمت أن النسبة بين‬ ‫‪Ix‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪1‬‬ ‫تساوي ‪...‬‬ ‫مساحتي مقطعي املوصل = ‪ ، x‬فإن النسبة بين شدتي التيارعند مقطعي املوصل‬ ‫‪Iy‬‬ ‫‪Ay 2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫أ‪-‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪Y‬‬ ‫ب‪-‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫ج‪-‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫د‪-‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪5‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫إرشادات‬ ‫‪.‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫)‪(A = C / S‬‬ ‫لحساب شدة التيار‬ ‫ ‬ ‫‪t‬‬ ‫)‪Q = I.t (C = A.S‬‬ ‫لحساب كمية الكهربية‬ ‫ ‬ ‫)‪Q = N.e (C‬‬ ‫لحساب عدد اإللكترونات أو الشحنات التي تحملها كمية من الكهربية‬ ‫ ‬ ‫‪Q‬‬ ‫=‪N‬‬ ‫‪e‬‬ ‫حيث )‪ (e‬شحنة اإللكترون ‪e = 1.6  10−19 C‬‬ ‫إذا كانت اإللكترونات تدور في مسار دائري (مثال إلكترون ذرة الهيدروجين يدور في مستوى‬ ‫ ‬ ‫الطاقة حول النواة)‪.‬‬ ‫‪ -1‬بمعلومية تردد اإللكترون بالمدار‪:‬‬ ‫الشحنة المارة في الدورة الواحدة = شحنة اإللكترون‪.‬‬ ‫الشحنة المارة في الثانية الواحدة )‪ = (N‬عدد الدورات في الثانية‪.‬‬ ‫𝑒‪𝑁.‬‬ ‫=𝐼‬ ‫)𝐴( 𝑒 ‪= 𝑓.‬‬ ‫𝑡‬ ‫حيث (‪ )f‬التردد ويقاس بوحدة دورة ‪/‬ث = هرتز‪.‬‬ ‫‪ -2‬بمعلومية سرعة دوران اإللكترون ونصف قطر المدار الذي يمر فيه )‪. (r, v‬‬ ‫𝑉‪𝑒.‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫𝑟𝜋‪2‬‬ ‫حيث‪ :‬سرعة اإللكترون ‪ ، v‬شحنة اإللكترون‪ ، e‬نصف قطر المدار ‪r‬‬ ‫‪I‬‬ ‫)‪(A‬‬ ‫عند اعطاء رسم بياني يمثل العالقة بين شدة التيار‬ ‫ ‬ ‫‪ts‬‬ ‫المار عبر مقطع من موصل )‪ (I‬والزمن (‪ )t‬فإن‬ ‫)‪t (s‬‬ ‫الشحنة الكلية )‪ = (Q‬المساحة تحت المنحنى‪.‬‬ ‫‪t1‬‬ ‫‪t2‬‬ ‫‪6‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫ثانيًا ‪ :‬فرق الجهد الكهربي‬ ‫‪ -‬مثلما ال ينتقل الماء بين نقطتين إال في وجود فرق في‬ ‫الضغط بينهما‪ ،‬فكذلك النتقال الشحنات الكهربية من نقطة‬ ‫ألخرى البد من وجود فرق في الجهد الكهربي بين هاتين‬ ‫النقطتين‪.‬‬ ‫فرق الجهد الكهربي بين نقطتين‬ ‫يقدر بمقدار الشغل المبذول لنقل كمية من الشحنات الكهربية مقدارها واحد كولوم بين نقطتين‪.‬‬ ‫‪W‬‬ ‫=‪V‬‬ ‫العالقة المستخدمة‪:‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫)‪ (V‬فرق الجهد بين النقطتين بالفولت )‪(V‬‬ ‫)‪ (W‬الشغل المبذول بالجول )‪(J‬‬ ‫وحدة قياس فرق الجهد الكهربي‬ ‫)‪(V=J/C‬‬ ‫فولت = جول ‪ /‬كولوم‬ ‫الفولت‬ ‫هو فرق الجهد بين نقطتين عندما يلزم بذل شغل مقداره واحد جول لنقل كمية من الكهربية‬ ‫مقدارها واحد كولوم بين هاتين النقطتين‪.‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪-‬‬ ‫يستخدم جهاز الفولتميتر لقياس فرق الجهد الكهربي بين نقطتين‬ ‫بالرمز (الرمز االصطالحي)‬ ‫له‬ ‫‪ -‬يرمز‬ ‫‪ -‬يوصل على التوازي بين النقطتين المراد قياس فرق الجهد الكهربي بينهما‬ ‫‪V‬‬ ‫العالقة البيانية‬ ‫‪W‬‬ ‫‪W‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫‪Slope = V‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫‪9‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫‪I‬‬ ‫‪K‬‬ ‫مالحظات‬ ‫‪+‬‬ ‫‪-‬‬ ‫يمر تيار كهربي بين نقطتين من النقطة ذات الجهد األعلى إلى‬ ‫ ‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫النقطة ذات الجهد األقل‪.‬‬ ‫∵‪VB < VA‬‬ ‫اتجاه التيار‬ ‫‪K‬‬ ‫∴ يمر تيار كهربي من النقطة ‪ A‬إلى النقطة ‪B‬‬ ‫ال يمر تيار كهربي بين نقطتين لهما نفس الجهد‪.‬‬ ‫ ‬ ‫املصباح مطفأ‬ ‫خالل المصباح أو المقاومة الكهربية‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫∵ ‪VA= VB‬‬ ‫قد يمر تيار كهربي بين نقطتين لهما نفس الجهد‬ ‫ ‬ ‫وذلك خالل سلك عديم المقاومة‪.‬‬ ‫𝑩𝑽‬ ‫القوة الدافعة الكهربية‬ ‫مقدار الشغل الكلي المبذول لنقل كمية من الشحنة الكهربية مقدارها ‪1‬كولوم في الدائرة الكهربية داخل المصدر‬ ‫وخارجه (خالل دورة واحدة)‪.‬‬ ‫مالحظات‬ ‫وحدة قياس القوة الدافعة الكهربية لمصدر كهربي ‪ :‬الفولت )‪(V‬‬ ‫ ‬ ‫البطارية ليست مصدرا ً لإللكترونات‬ ‫ ‬ ‫وظيفة البطارية دفع اإللكترونات الموجودة في أجزاء الدائرة المختلفة) البطارية واألسالك واألجهزة في الدائرة‬ ‫ ‬ ‫الكهربية المغلقة ( أي أن البطارية مصدر الطاقة الالزمة لحركة اإللكترونات‪.‬‬ ‫إرشادات‬ ‫‪W W‬‬ ‫=‪V‬‬ ‫=‬ ‫)‪(V‬‬ ‫‪Q N.e‬‬ ‫‪10‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫ثالثًا ‪ :‬المقاومة الكهربية‬ ‫‪ -‬عند مرور تيار كهربي في موصل تتولد قوة تقاوم وتعوق مروره وهي ناتجة عن تصادم‬ ‫إلكترونات التيار الكهربي (مع ذرات أو جزيئات أو أيونات) الموصل ويطلق عليها الممانعة‬ ‫أو المقاومة الكهربية‬ ‫المقاومة الكهربية‬ ‫الممانعة التي يلقاها التيار الكهربي عند مروره في موصل‪.‬‬ ‫تزداد المقاومة الكهربية لموصل بارتفاع درجة حرارة الموصل ألن ارتفاع درجة حرارة الموصل‬ ‫ ‬ ‫تعمل على زيادة السعة االهتزازية لذرات وجزيئات الموصل وبالتالي زيادة معدل تصادم‬ ‫إلكترونات التيار الكهربي مع ذرات وجزيئات الموصل‬ ‫أنواع المقاومات الكهربية‬ ‫مقاومة متغيرة‬ ‫مقاومة ثابتة‬ ‫‪R‬‬ ‫تجربة قانون أوم‬ ‫(العالقة بين فرق الجهد بين طرفي موصل مقاومته )‪ (R‬وشدة التيار المار فيه)‬ ‫‪ -1‬عند غلق المفتاح ‪ K‬وتسجيل كل من قراءة األميتر (شدة التيار‬ ‫‪K‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪-‬‬ ‫المار في المقاومة ‪ )R‬وقراءة الفولتميتر (فرق الجهد بين طرفي‬ ‫المقاومة ‪)R‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪ -2‬عند تغيير قيمة المقاومة الكهربية المأخوذة من الريوستات‬ ‫نالحظ تغير كل من شدة التيار المار في الدائرة وفرق الجهد بين‬ ‫ريوستات‬ ‫‪V‬‬ ‫طرفي المقاومة ‪R‬‬ ‫‪ -3‬سجل قراءات كل من األميتر )‪ (I‬والفولتميتر )‪ (V‬في جدول‪.‬‬ ‫‪12‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫)‪V (V‬‬ ‫‪V1‬‬ ‫‪V2‬‬ ‫‪V3‬‬ ‫‪V4‬‬ ‫‪V5‬‬ ‫)‪I (A‬‬ ‫‪I1‬‬ ‫‪I2‬‬ ‫‪I3‬‬ ‫‪I4‬‬ ‫‪I5‬‬ ‫‪ -4‬ارسم العالقة البيانية بين فرق الجهد بين طرفي موصل )‪ (V‬على المحور األفقي وشدة التيار‬ ‫المار فيه )‪ (I‬على المحور الرأسي‪ ،‬نجد أنه ممثل بخط مستقيم يمر بنقطة األصل (عالقة‬ ‫طردية)‪.‬‬ ‫العالقة البيانية‬ ‫)‪I (A‬‬ ‫‪∆I‬‬ ‫= ‪slope‬‬ ‫‪∆V‬‬ ‫‪1‬‬ ‫= ‪slope‬‬ ‫‪R‬‬ ‫)‪V (V‬‬ ‫أي أن شدة التيار المار في موصل تتناسب طرديا ً مع فرق الجهد بين طرفي الموصل (عند ثبوت‬ ‫درجة الحرارة)‬ ‫‪IV‬‬ ‫‪V = cons tan t  I‬‬ ‫‪V‬‬ ‫= ‪cons tan t‬‬ ‫‪=R‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪V‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪V = IR‬‬ ‫‪I‬‬ ‫نص قانون أوم‬ ‫شدة التيار المار في موصل تتناسب طرديا مع فرق الجهد بين طرفي الموصل عند ثبوت درجه الحرارة‪.‬‬ ‫‪V‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪Or V = IR‬‬ ‫الصيغة الرياضية لقانون أوم‪:‬‬ ‫‪I‬‬ ‫المقاومة الكهربية لموصل‬ ‫النسبة بين فرق الجهد بين طرفي الموصل إلى شدة التيار المار فيه‪.‬‬ ‫‪Ω= V/A‬‬ ‫وحدة قياس المقاومة الكهربية أوم = فولت ‪ /‬أمبير‬ ‫األوم‬ ‫مقاومة موصل يسمح بمرور تيار كهربي شدته ‪ 1‬امبير عندما يكون فرق الجهد بين طرفيه ‪ 1‬فولت‬ ‫‪13‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫مالحظات‬ ‫‪I‬‬ ‫ العالقة بين شدة التيار ‪ I‬وفرق الجهد ‪ V‬لثالث مقاومات مختلفة من الرسم نجد أن ‪:‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪RC  RB  RA‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪1‬‬ ‫)‬ ‫(ألن الميل =‬ ‫‪R‬‬ ‫‪V‬‬ ‫ العالقة بين )‪ (V – I‬لسلك معدني عند درجتي حرارة مختلفتين ‪ T2 ,T1‬نالحظ هنا ان ‪R B  R A‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪1‬‬ ‫)‬ ‫(ألن الميل =‬ ‫‪R‬‬ ‫‪B‬‬ ‫لذا تكون ‪T2  T1‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪V‬‬ ‫ في حاله العالقة البيانية )‪ (V, I‬لموصلين مختلفين (المحوران مرسومان بنفس مقياس الرسم)‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫= الميل‬ ‫‪= t an  = R‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪R A t an 2‬‬ ‫=‬ ‫‪B‬‬ ‫‪R B t an 1‬‬ ‫‪I‬‬ ‫ مقاومة الموصل تؤثر في شدة التيار المار في الموصل‪ ،‬بحيث تقل شدة التيار المار في موصل بزيادة مقاومة‬ ‫الموصل عند ثبوت فرق الجهد وال يحدث العكس‪.‬‬ ‫ بمعنى أنه إذا زادت مقاومة موصل للضعف فإن شدة التيار المار فيه تقل إلى النصف "عند ثبوت فرق الجهد"‬ ‫بينما إذا زادت شدة التيار المار في موصل إلى الضعف فإن مقاومته تظل ثابتة ال تتغير‪.‬‬ ‫‪14‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫العوامل التي تتوقف عليها المقاومة الكهربية لموصل‬ ‫‪ -‬عند دراسة العالقة بين المقاومة الكهربية لموصل وأحد العوامل التي تتوقف عليها (يلزم تثبيت العوامل‬ ‫األخرى)‪.‬‬ ‫‪V‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪ -‬يدمج كل موصل على حدة في دائرة تحقيق قانون أوم ثم تحسب مقاومته من العالقة‬ ‫‪I‬‬ ‫نجد أن‬ ‫‪ℓ1‬‬ ‫‪ℓ2‬‬ ‫‪ -1‬طول الموصل )‪:(ℓ‬‬ ‫مقاومة الموصل تتناسب طرديا مع طوله ) ‪( R‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪A2‬‬ ‫‪ -2‬مساحة مقطع الموصل )‪:(A‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪) R‬‬ ‫مقاومة الموصل تتناسب عكسيا ً مع مساحة مقطعه (‬ ‫‪A‬‬ ‫‪R1 A 2 r2 2‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪R 2 A1 r12‬‬ ‫‪ -3‬نوع مادة الموصل‪:‬‬ ‫نحاس‬ ‫ألومنيوم‬ ‫تختلف مقاومة الموصل باختالف نوع مادته‬ ‫س‪‬‬ ‫ن حا‬ ‫م‪R ‬‬ ‫أل وم ن يو‬ ‫‪R‬‬ ‫حساب المقاومة الكهربية لموصل‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪،R‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪R ‬‬ ‫= ‪‬‬ ‫‪،RConstant‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪A‬‬ ‫وثابت التناسب يسمى المقاومة النوعية لمادة الموصل (‪)ρe‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪‬‬ ‫= ‪R‬‬ ‫‪= e2‬‬ ‫‪A r‬‬ ‫‪15‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫العالقات البيانية‬ ‫[‪ ]2‬المقاومة النوعية لمادة الموصل ( ‪) e‬‬ ‫[‪ ]1‬طول الموصل ( )‬ ‫تتناسب المقاومة الكهربية لموصل تناسبا ً طرديا ً‬ ‫تتناسب المقاومة الكهربية لموصل تناسبا ً طرديا ً‬ ‫مع المقاومة النوعية لماده الموصل ) ‪(Re‬‬ ‫مع طول الموصل ) ‪(R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪ρe‬‬ ‫‪ℓ‬‬ ‫‪R‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪R‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪e‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪A‬‬ ‫[‪ ]4‬نصف قطر الموصل )‪(r‬‬ ‫[‪ ]3‬مساحة مقطع الموصل )‪(A‬‬ ‫تتناسب المقاومة الكهربية لموصل تناسبا ً عكسيا ً‬ ‫تتناسب المقاومة الكهربية لموصل تناسبا ً عكسيا ً‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مع مربع نصف قطر الموصل ) ‪R (R 2‬‬ ‫مع مساحة مقطعه ) ‪(R‬‬ ‫‪r‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪R‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪r 2‬‬ ‫‪R‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪1‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪Slope = e‬‬ ‫‪16‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫المقاومة النوعية لمادة‬ ‫مقاومة موصل من المادة طوله ‪ 1m‬ومساحة مقطعه ‪ 1m2‬عند درجه حرارة معينة‪.‬‬ ‫وهي خاصيه فيزيائية مميزة لنوع المادة عند درجه حرارة معينة‪.‬‬ ‫‪RA‬‬ ‫= ‪e‬‬ ‫تحسب من العالقة‬ ‫أوم ‪.‬م )‪(Ω.m‬‬ ‫وحدة قياس المقاومة النوعية‬ ‫العوامل التي تتوقف عليها المقاومة النوعية‬ ‫‪ -1‬نوع مادة الموصل‪.‬‬ ‫‪ -2‬درجة حرارة الموصل‪.‬‬ ‫(تزداد المقاومة النوعية لمادة موصل للتيار الكهربي بارتفاع درجة حرارة الموصل)‬ ‫التوصيلية الكهربية لمادة‬ ‫مقلوب المقاومة النوعية للمادة‪.‬‬ ‫مقلوب مقاومة موصل من المادة طوله ‪ 1m‬ومساحة مقطعه ‪ 1m2‬عند درجه حرارة معينة‪.‬‬ ‫وهي خاصيه فيزيائية مميزة لنوع المادة عند درجه حرارة معينة‪.‬‬ ‫يطلق على التوصيلية الكهربية لمادة أحيانا ً معامل التوصيل الكهربي لمادة‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫=‪‬‬ ‫=‬ ‫تحسب من العالقة‬ ‫‪e RA‬‬ ‫‪(‬‬ ‫‪−1‬‬ ‫) ‪.m −1‬‬ ‫‪−1‬‬ ‫م‪. −1‬م‬ ‫او‬ ‫وحدة قياسها‬ ‫العوامل التي تتوقف عليها‬ ‫‪ -1‬نوع مادة الموصل‪.‬‬ ‫‪ -2‬درجة حرارة الموصل‪.‬‬ ‫(تقل التوصيلية الكهربية لمادة موصل بارتفاع درجة حرارة الموصل)‬ ‫يستخدم النحاس في صناعة كابالت نقل الطاقة الكهربية ألن عدد اإللكترونات الحرة في وحدة الحجوم كبيرة‪،‬‬ ‫أي يوجد وفرة من اإللكترونات الحرة أكثر‪.‬‬ ‫‪17‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫مالحظات‬ ‫ العالقة البيانية بين المقاومة النوعية لمادة ومقلوب التوصيلية الكهربية لها (عند رسم المحورين بنفس مقياس‬ ‫الرسم)‬ ‫‪‬‬ ‫= ‪Slope‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪Slope = 1‬‬ ‫ ال تتغير كل من المقاومة النوعية ‪ e‬أو التوصيلية الكهربية )‪ (‬لموصل بتغير طول الموصل او قطر مقطعه‬ ‫)‪(A‬‬ ‫‪L‬‬ ‫ عند إعادة تشكيل سلك‬ ‫أ‪ -‬إذا تغير طوله سواء "بالزيادة أو النقصان عدد )‪ (n‬من المرات" فإن مقاومته الجديدة ‪ R 2‬يمكن حسابها‬ ‫من العالقة‪.‬‬ ‫‪ R 2‬المقاومة بعد‬ ‫المقاومة قبل ‪= (n)2.R1‬‬ ‫ب‪ -‬عند تغير مساحته سواء "بالزيادة أو النقصان عدد )‪ (n‬من المرات" فإن مقاومته الجديدة ‪ R 2‬يمكن حسابها‬ ‫من العالقة‬ ‫‪𝑅1‬‬ ‫= ‪𝑅2‬‬ ‫‪𝑛2‬‬ ‫ في حاله موصلين اسطوانيين ‪ B, A‬من نفس المعدن ولهما نفس الطول بحيث الموصل ‪ A‬اسطواني مصمت‬ ‫نصف قطره ‪ rA‬بينما الموصل ‪ B‬اسطواني مجوف نصف قطر الخارجي ‪ rB1‬ونصف قطر الداخلي ‪ rB2‬فإن‬ ‫النسبة بين مقاومتي الموصلين ‪B, A‬‬ ‫‪R A AB‬‬ ‫=‬ ‫‪R B AA‬‬ ‫‪rB12 − rB22‬‬ ‫=‬ ‫‪rA 2‬‬ ‫‪18‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫إرشادات‬ ‫‪e‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪= e2‬‬ ‫)‪(‬‬ ‫‪ -‬المقاومة الكهربية لموصل‬ ‫‪A‬‬ ‫‪r‬‬ ‫‪RA‬‬ ‫= ‪e‬‬ ‫) ‪( .m‬‬ ‫‪ -‬المقاومة النوعية لمادة موصل‬ ‫=‪‬‬ ‫‪1‬‬ ‫=‬ ‫‪e RA‬‬ ‫(‬ ‫) ‪−1.m−1‬‬ ‫‪ -‬التوصيلية الكهربية لمادة موصل‬ ‫‪ -‬عند ذكر سلك طوله (‪ )ℓ‬ملفوف على شكل ملف دائري عدد لفاته )‪ (N‬ونصف قطره )‪(r‬‬ ‫محيط اللفة الوحدة × عدد لفات الملف =‪ℓ‬‬ ‫)‪= N (2r‬‬ ‫‪R1 ( e )1‬‬ ‫‪A2‬‬ ‫‪( e )1‬‬ ‫‪r2‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1 2‬‬ ‫‪ -‬للمقارنة بين مقاومتي موصلين‬ ‫‪R 2 ( e )2‬‬ ‫‪2 A1‬‬ ‫‪( e )2‬‬ ‫‪2 r1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪( e )1 R1A1‬‬ ‫‪R1r12‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪ -‬للمقارنة بين المقاومة النوعية لمادتين موصلين‬ ‫‪( e ) 2 R 2 A 2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R 2 r22‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪ -‬عند إعادة تشكيل سلك‬ ‫‪( Vol )1 = ( Vol )2‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪= A2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪A2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫=‬ ‫‪( e )1 = ( e )2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪A2‬‬ ‫‪A 2 2 r2 24‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪A12 r124‬‬ ‫وكثافه مادة‬ ‫‪ -‬حساب المقاومة الكهربية لموصل )‪ (R‬بداللة كتلة الموصل )‪ (m‬وحجم الموصل ) ‪( Vol‬‬ ‫الموصل‬ ‫‪Vol = A‬‬ ‫‪m‬‬ ‫= ‪Vol‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ 2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪R= e = e = e‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪Vo1‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪19‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫‪e‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪ V‬‬ ‫‪ m‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪= e 2 o1 = e 2‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪A‬‬ ‫للمقارنة بين مقاومتي موصلين‬ ‫‪-‬‬ ‫‪R1 ( e )1 1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪m2‬‬ ‫=‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R 2 ( e ) 2  2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪m1‬‬ ‫أمثلة محلولة‬ ‫مثال ‪1‬‬ ‫في تجربة لتعيين مقاومة سلك طويل من االلومنيوم مساحة مقطعه ‪ 1mm2‬ملفوف على بكرة وصل طالب طرفي‬ ‫السلك في الدائرة الكهربية الموضحة بالشكل المقابل ورسم العالقة البيانية بين فرق الجهد بين طرفي السلك )‪(V‬‬ ‫وشدة التيار المار فيه )‪ ،(I‬علما ً بأن درجة حرارة السلك ثابتة طول التجربة والمقاومة النوعية لأللومنيوم‬ ‫‪ ، 2.4 10−8 .m‬فإن‪...‬‬ ‫‪ -1‬مقاومة السلك تساوي‪....‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪1‬‬ ‫أ‪ -‬‬ ‫‪3‬‬ ‫ب‪1.5 -‬‬ ‫‪V‬‬ ‫ج‪2.4 -‬‬ ‫د‪3 -‬‬ ‫)‪V (V‬‬ ‫‪ -2‬طول السلك يساوي‪....‬‬ ‫أ‪75 m -‬‬ ‫‪6‬‬ ‫ب‪125 m -‬‬ ‫ج‪240 m -‬‬ ‫)‪I (A‬‬ ‫د‪360 m -‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪20‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫ملخص إرشادات الدرس األول‬ ‫‪ )1‬شدة التيار )‪(I‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫‪Ne‬‬ ‫‪V‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫=‬ ‫)‪= (A‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪R‬‬ ‫عند دوران شحنة كهربية )‪ (Q‬فى مدار دائرى‬ ‫‪VQ‬‬ ‫= ‪I = .Q‬‬ ‫)‪(A‬‬ ‫‪2 πr‬‬ ‫حيث ‪ Q :‬الشحنة الكهربية ‪  ،‬التردد ‪ V ،‬سرعة الشحنة الكهربية ‪ r ،‬نصف قطر المدار‬ ‫‪ )2‬كمية الشحنة الكهربية )‪(Q‬‬ ‫)‪Q = N.e = I.t (C‬‬ ‫‪ )3‬فرق الجهد الكهربى بين نقطتين )‪(V‬‬ ‫‪W‬‬ ‫‪W‬‬ ‫=‪V‬‬ ‫=‬ ‫)‪= I R (V‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫‪Ne‬‬ ‫‪ )4‬المقاومة الكهربية لموصل )‪(R‬‬ ‫‪V‬‬ ‫)‪R = (Ω‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪ρe ℓ‬‬ ‫‪ρe ℓ‬‬ ‫‪ℓ‬‬ ‫‪ℓ‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫)‪(Ω‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪π r2‬‬ ‫‪σA‬‬ ‫‪σ π r2‬‬ ‫‪ρ e ℓ2 ρ‬‬ ‫‪ρ e ℓ2‬‬ ‫‪ρe Vol‬‬ ‫‪ρ m‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪2‬‬ ‫‪= e2‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪Vol‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪ρA‬‬ ‫‪ )5‬المقاومة النوعية لمادة )‪(ρe‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪RA‬‬ ‫= = ‪ρe‬‬ ‫)‪(Ω.m‬‬ ‫‪ρ‬‬ ‫‪ℓ‬‬ ‫‪ )6‬التوصلية الكهربية لمادة )‪(σ‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪ℓ‬‬ ‫=‪σ‬‬ ‫=‬ ‫)‪(Ω-1.m-1‬‬ ‫‪ρe‬‬ ‫‪RA‬‬ ‫‪ )7‬للمقارنه بين المقاومة الكهربية لموصلين‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪ρe1 ℓ1 A2‬‬ ‫‪ρe1 ℓ1 r22‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪ρe2 ℓ2 A1‬‬ ‫‪ρe2 ℓ2 r21‬‬ ‫‪ρe1 ℓ21 m2 ρ1‬‬ ‫=‬ ‫‪ρe2 ℓ22 m1 ρ2‬‬ ‫‪ -‬عند سحب موصل أو إعادة تشكيل الموصل‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪ℓ1 A2‬‬ ‫‪ℓ21‬‬ ‫‪A22‬‬ ‫‪r42‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫= ‪2‬‬ ‫= ‪2‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪ℓ2 A1‬‬ ‫‪ℓ2‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪r41‬‬ ‫‪25‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫الدرس الثاني توصيل المقاومات الكهربية‬ ‫تمهيد‬ ‫توجد طريقتان لتوصيل المقاومات الكهربية هما‪.‬‬ ‫ ‬ ‫‪ -‬توصيل المقاومات الكهربية على التوالي‪.‬‬ ‫‪ -‬توصيل المقاومات الكهربية على التوازي‪.‬‬ ‫أوال توصيل المقاومات الكهربية على التوالي‬ ‫الغرض منها‪ :‬الحصول على مقاومة كبيرة من عدة مقاومات صغيرة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫طريقة التوصيل‪ :‬توصل المقاومات معا بحيث‬ ‫ ‬ ‫تكون ممرا ً متصالً واحدا ً للتيار الكهربي‪.‬‬ ‫نجد أن‪ :‬شدة التيار ثابتة‬ ‫‪I = I1 = I 2 = I3‬‬ ‫‪V = V1 + V2 + V3‬‬ ‫يتجزأ الجهد الكهربي‪.‬‬ ‫‪:‬‬ ‫استنتاج المقاومة المكافئة )‪( R‬‬ ‫ ‬ ‫‪V = V1 + V2 + V3‬‬ ‫)‪(V=IR‬‬ ‫‪ IR  = IR1 + IR 2 + IR 3‬‬ ‫بقسمة طرفي المعادلة على )‪.(I‬‬ ‫‪ R  = R1 + R 2 + R 3‬‬ ‫أي أن‪ :‬المقاومة المكافئة لعدة مقاومات متصلة على التوالي تساوي مجموع قيم هذه المقاومات‪.‬‬ ‫عندما تكون المقاومات المتصلة على التوالي متساوية في القيمة وقيمة كل منهم تساوي )‪ (R‬وعددها )‪(N‬‬ ‫ ‬ ‫فإن‪. R  = NR :‬‬ ‫مالحظات‬ ‫‪ -1‬التوصيل على التوالي يزيد من قيمة المقاومة الكلية في الدائرة الكهربية فتقل شدة التيار الكلى في الدائرة‬ ‫‪ -2‬تزداد مقاومة الموصل بزيادة طوله‪ ،‬ألن زيادة طول الموصل تعتبر بمثابة اضافة عدة مقاومات على‬ ‫التوالي‪ ،‬وعند زيادة طول الموصل تزداد مقاومته‪.‬‬ ‫‪41‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫ثانيًا‪ :‬توصيل المقاومات الكهربية على التوازي‬ ‫الغرض منها‪ :‬الحصول على مقاومة صغيرة من عدة مقاومات كبيرة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫طريقة التوصيل‪ :‬توصل المقاومات معا ً بحيث يتصل‬ ‫ ‬ ‫طرفا كل مقاومه بنفس النقطتين وبالتالي يتجزأ التيار‬ ‫الكهربي فيها عكسيا ً مع قيمة المقاومة الكهربية‪.‬‬ ‫نجد أن‪ :‬يتجزأ التيار عكسيا ً مع قيمة المقاومة ويكون‪:‬‬ ‫‪. I = I1 + I2 + I3‬‬ ‫يتساوى فرق الجهد بين طرفي المقاومات‬ ‫‪. I = V1 = V2 = V3‬‬ ‫‪:‬‬ ‫استنتاج المقاومة المكافئة )‪( R‬‬ ‫ ‬ ‫‪V‬‬ ‫= (‪I = I1 + I 2 + I3 ،I‬‬ ‫)‬ ‫‪R‬‬ ‫‪V V V V‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R  R1 R 2 R 3‬‬ ‫بقسمة طرفي المعادلة على )‪.(V‬‬ ‫ ‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R  R1 R 2 R 3‬‬ ‫أي أن‪ :‬مقلوب المقاومة المكافئة لعدة مقاومات متصلة على التوازي يساوي مجموع مقلوبات قيم هذه المقاومات‪.‬‬ ‫ عندما تكون المقاومات المتصلة على التوازي متساوية في القيمة وقيمة كل منها )‪ (R‬وعددها )‪ (N‬فإن‬ ‫‪R‬‬ ‫= ‪R‬‬ ‫‪N‬‬ ‫ضربهما‬ ‫جمعهما‬ ‫‪42‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫المقارنة بين توصيل المقاومات على التوالي وتوصيل المقاومات على التوازي‬ ‫على التوازي‬ ‫على التوالي‬ ‫الغرض الحصول على مقاومة مكافئة كبيرة من عدة مقاومات الحصول على مقاومة مكافئة صغيرة من عدة‬ ‫مقاومات كبيرة‪.‬‬ ‫صغيرة‪.‬‬ ‫طريقة توصيل المقاومات معا‪.‬بحيث تُكون ممرا ً متصالً توصيل المقاومات معا بحيث يتصل طرفا كل‬ ‫مقاومة بنفس النقطتين‪.‬‬ ‫التوصيل واحدا ً للتيار الكهربي‪.‬‬ ‫‪I = I1 + I2 + I3‬‬ ‫‪I = I1 = I 2 = I3‬‬ ‫خواص‬ ‫‪V = V1 = V2 = V3‬‬ ‫‪V = V1 + V2 + V3‬‬ ‫الدائرة‬ ‫في حالة توصيل عدة مقاومات‬ ‫المقاومة‬ ‫الكلية‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R  = R1 + R 2 + R 3‬‬ ‫=‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R  R1 R 2 R 3‬‬ ‫في حالة توصيل عدة مقاومات متماثلة قيمة كل منها ‪ R‬وعددها ‪N‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R  = NR‬‬ ‫= ‪R‬‬ ‫‪N‬‬ ‫في حالة توصيل مقاومتين فقط‬ ‫= ‪R‬‬ ‫‪R1R 2‬‬ ‫‪R  = R1 + R 2‬‬ ‫‪R1 + R 2‬‬ ‫‪43‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫مالحظات‬ ‫التوصيل على التوازي يُقلل من المقاومة الكلية للدائرة (وبالتالي زيادة شدة التيار المسحوب من المصدر‬ ‫‪-1‬‬ ‫الكهربي)‪.‬‬ ‫تقل مقاومة موصل بزيادة مساحة مقطعه‪.‬‬ ‫‪-2‬‬ ‫‪-‬ألن زيادة مساحة مقطع الموصل تعتبر اضافة مقاومات على التوازي فتقل مقاومته‪.‬‬ ‫في حالة توصيل عدة مقاومات على التوازي يتجزأ التيار عكسيا ً مع قيمة المقاومة‪.‬‬ ‫‪-3‬‬ ‫توصيل المصابيح الكهربية (األجهزة الكهربية) على التوازي وذلك لألسباب األتية‪:‬‬ ‫‪-4‬‬ ‫أ‪ -‬حتى تعمل بفرق جهد ثابت (فرق جهد المصدر الكهربي)‪.‬‬ ‫ب‪ -‬تقل قيمة المقاومة المكافئة للدائرة فال تقلل من شدة التيار الكلي‪.‬‬ ‫ج‪ -‬تشغيل كل جهاز على حدة وإذا تلف أي جهاز ال يؤثر على األجهزة األخرى‪.‬‬ ‫في حالة توصيل عدة مقاومات على التوازي في دائرة كهربية تستخدم أسالك سميكة (غليظة) عند طرفي‬ ‫‪-5‬‬ ‫المصدر الكهربي بينما تستخدم أسالك أقل سمكا عند طرفي كل فرع‪.‬‬ ‫ألن في حالة التوصيل على التوازي تقل المقاومة الكلية للدائرة وتزداد شدة التيار الكلي المار في الدائرة‬ ‫لذلك تستخدم أسالك سميكة (غليظة) عند طرفي المصدر الكهربي‪ ،‬بينما يتجزأ التيار عكسيا ً مع قيم‬ ‫المقاومات لذلك تستخدم أسالك أقل سمكا ً عند طرفي كل فرع‬ ‫اختبر نفسك‬ ‫وصلت مقاومتان على التوالي قيمة المقاومة األولى ضعف قيمة المقاومة الثانية‪ ،‬فإن‪........‬‬ ‫‪I1‬‬ ‫تساوي‪....‬‬ ‫‪ )1‬النسبة بين شدتي التيارين المارين في المقاومتين‬ ‫‪I2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫أ‪-‬‬ ‫‪R2=2R‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R1=R‬‬ ‫‪1‬‬ ‫ب‪-‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ج‪-‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪ )2‬النسبة بين فرق الجهد بين طرفي المقاومتين ( ‪ ) 1‬تساوي‪...‬‬ ‫‪V2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫ج‪-‬‬ ‫ب‪-‬‬ ‫أ‪-‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪44‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫إرشادات لحل المسائل‬ ‫‪ -1‬في حالة توصيل عدة مقاومات على التوالي‬ ‫‪R e q = R1 + R 2 + R 3‬‬ ‫‪.‬‬ ‫المقاومة المكافئة ) ‪( R‬‬ ‫‪eq‬‬ ‫أ‪-‬‬ ‫‪Req = n  R‬‬ ‫إذا كانت متماثلة وقيمه كل منها ‪ R‬وعددها ‪.n‬‬ ‫‪I = I1 = I 2 = I3‬‬ ‫ب‪ -‬يمر بجميع المقاومات نفس شدة التيار)‪. (I‬‬ ‫ج‪ -‬يتوزع فرق الجهد الكلى )‪(V‬عبر المقاومات بنفس النسب بين المقاومات ‪. Vt = V1 + V2 + V3‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪V1 = Vt ‬‬ ‫‪V2 = Vt ‬‬ ‫‪V3 = Vt ‬‬ ‫‪R1 + R 2 + R 3‬‬ ‫‪R1 + R 2 + R 3‬‬ ‫‪R1 + R 2 + R 3‬‬ ‫‪V1‬‬ ‫‪ -2‬في حالة توصيل عده مقاومات على التوازي‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫=‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫أ‪ -‬المقاومة المكافئة ‪. R eq‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R e q R1 R 2 R 3‬‬ ‫أو‬ ‫‪V2‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪A2‬‬ ‫‪A‬‬ ‫( = ‪Req‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+ )−1‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪R1 R 2 R 3‬‬ ‫‪V3‬‬ ‫أو‬ ‫‪A3‬‬ ‫‪R 2R 3 + R1R 3 + R1R 2‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫= ‪Req‬‬ ‫‪R1R 2R 3‬‬ ‫ألحداهما‬ ‫إذا كانت المقاومات متماثلة وقيمه كل منها ‪ R‬وعددها فإن‪:‬‬ ‫عددهما‬ ‫ب‪ -‬يتوزع التيار الرئيسي)‪ (I‬على المقاومات بحيث تتناسب شدة تيار كل فرع عكسيا ً مع مقاومة الفرع‪.‬‬ ‫‪( I‬الرئيسي)‬ ‫‪= I1 + I2 + I3‬‬ ‫‪Req‬‬ ‫‪I1 = I ‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪Req‬‬ ‫‪I2 = I ‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪Req‬‬ ‫‪I3 = I ‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪( V‬كلى)‬ ‫‪= V1 = V2 = V3‬‬ ‫فرق الجهد )‪ (V‬متساوي بين طرفي كل فرع‪.‬‬ ‫‪46‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫مثال ‪4‬‬ ‫الشكل المقابل يمثل جزءا ً من دائرة كهربية فإذا كانت قراءة األميتر ‪ 3A‬فإن ‪.........‬‬ ‫‪VAB‬‬ ‫قيمة ‪I‬‬ ‫‪3A‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪6V‬‬ ‫‪4A‬‬ ‫أ‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪12V‬‬ ‫‪5A‬‬ ‫ب‬ ‫‪A‬‬ ‫‪3Ω‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪6V‬‬ ‫‪6A‬‬ ‫جـ‬ ‫‪6Ω‬‬ ‫‪18V‬‬ ‫‪6A‬‬ ‫د‬ ‫الحل‬ ‫) ‪R1R 2 + R 2 R 3 + R1R 3 ( 2  3) + ( 3  6 ) + ( 2  6‬‬ ‫= ‪Re q‬‬ ‫=‬ ‫‪= 1‬‬ ‫‪R1R 2 R 3‬‬ ‫‪2  3 6‬‬ ‫المقاومات متصلة على التوازي‪.‬‬ ‫‪ Vt = V1 = I1R1‬‬ ‫‪ Vt = 3  2 = 6V‬‬ ‫‪Vt 6‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫‪= = 6A‬‬ ‫‪Re q 1‬‬ ‫‪VAB = Vt = V‬‬ ‫ألي فرع‬ ‫اختبر نفسك‬ ‫الشكل المقابل يمثل جزءا ً من دائرة كهربية فإن النسبة‬ ‫‪V1‬‬ ‫‪V2‬‬ ‫‪2R‬‬ ‫تساوي ‪....‬‬ ‫بين قراءتي الفولتميترين‬ ‫‪R‬‬ ‫‪V1‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪y‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪2R‬‬ ‫‪6R‬‬ ‫أ‪-‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪V2‬‬ ‫ب‪-‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪1‬‬ ‫ج‪-‬‬ ‫‪2‬‬ ‫د‪ -‬ليس مما سبق‬ ‫‪50‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫طريقة اختزال "تبسيط" المقاومات للحصول على المقاومة المكافئة‬ ‫أ‪ -‬في الدائرة الكهربية الموضحة بالشكل احسب قيمة ‪ R‬المكافئة‪...‬‬ ‫توازى‬ ‫‪6Ω‬‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫‪3Ω‬‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫‪25V‬‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫‪ -1‬نحسب ‪ R e q‬للمقاومات المتصلة علي‬ ‫التوازي ) ‪. ( 6,3)، ( 4, 4‬‬ ‫توازى‬ ‫‪6Ω‬‬ ‫‪3 6‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫= ‪Req‬‬ ‫‪= 2‬‬ ‫= ‪Req‬‬ ‫‪= 2‬‬ ‫‪3+ 6‬‬ ‫‪2‬‬ ‫توالى‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫‪ -2‬نحسب ‪ Req‬المقاومات على التوالي بكل‬ ‫‪25V‬‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫فرع‪.‬‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫‪Req1 = 2 + 4 = 6‬‬ ‫‪Req 2 = 4 + 2 = 6‬‬ ‫توالى‬ ‫‪ -3‬نحسب ‪ Req‬المقاومات المتصلة علي‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫التوازي )‪(6, 6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫= ‪Req‬‬ ‫‪= 3‬‬ ‫‪25V‬‬ ‫‪6Ω‬‬ ‫‪6Ω‬‬ ‫‪2‬‬ ‫توازى‬ ‫‪ -4‬واخيرا حصلنا في الدائرة على مقاومتين‬ ‫متصلتين على التوالي )‪.(2, 3‬‬ ‫‪Req = 2 + 3 = 5‬‬ ‫توالى‬ ‫‪5Ω‬‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫‪3Ω‬‬ ‫‪51‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫ب‪ -‬إذا اتصلت مقاومة أوميه بسلك توصيل سميك "مهمل المقاومة" على التوازي تهمل "تلغي" هذه المقاومة‬ ‫]الن فرق الجهد بين طرفيها في هذه الحالة = صفر (ال يمر بها تيار كهربي)[ ‪.‬‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫‪4Ω‬‬ ‫‪( 5Ω‬تلغى)‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫سلك توصيل‬ ‫مهمل‬ ‫‪6Ω‬‬ ‫المقاومة‬ ‫‪2Ω‬‬ ‫ج‪ -‬في حالة وجود سلك عديم المقاومة يضم طرفا السلك مع بعضهما البعض (كنقطة وأحده) لتساوي الجهد على‬ ‫طرفي السلك‪.‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R6‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R6‬‬ ‫‪R6‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪R5‬‬ ‫‪R2 R5‬‬ ‫‪R5‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪R4‬‬ ‫‪R4‬‬ ‫‪R4‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫كذلك‬ ‫تبسط كما يلي‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪R2‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪52‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫قانون أوم للدائرة المغلقة‬ ‫الدرس الثالث‬ ‫تمهيد‬ ‫‪ -‬البطارية هي مصدر الطاقة الكهربية في الدائرة الكهربية‪.‬‬ ‫‪ -‬تبذل البطارية شغالً على الشحنات الكهربية في الدائرة الكهربية فيمر تيار كهربي في الدائرة‪.‬‬ ‫‪ -‬البطارية مصنوعة من مواد بالتالي يكون لها مقاومة داخلية‪.‬‬ ‫‪ -‬فيما سبق دراسته تم اهمال المقاومة الداخلية للبطارية( أي اعتبرنا ان القوة الدافعة الكهربية للبطارية تكافئ‪.‬‬ ‫مجموع الجهود الخارجية في دائرتها)‪.‬‬ ‫‪ -‬وجد عمليا ان القوة الدافعة الكهربية للبطارية دائما أكبر من مجموع الجهود الخارجية في دائرتها‪.‬‬ ‫‪ -‬وذلك ألن مرور تيار كهربي خالل البطارية يتطلب بذل شغل للتغلب على المقاومة الداخلية للبطارية‪.‬‬ ‫القوة الدافعة الكهربية لمصدر كهربي (بطارية أو عمود)‬ ‫مقدار الشغل لكل المبذول لنقل كمية من الشحنة الكهربية مقدارها ‪ 1‬كولوم في الدائرة كلها (خارج وداخل‬ ‫المصدر الكهربي) خالل دورة واحدة‪.‬‬ ‫في أي دائرة كهربية مغلقة يكون‪:‬‬ ‫‪ -‬فرق الجهد الكهربي عبر المقاومة الداخلية ‪ +‬فرق الجهد الكهربي عبر المقاومات الخارجية = القوة الدافعة‬ ‫الكهربية للمصدر كهربي (البطارية)‪.‬‬ ‫‪VB = IR + Ir‬‬ ‫‪r‬‬ ‫ويسمى قانون أوم للدائرة‬ ‫}‬ ‫‪VB‬‬ ‫)‪VB = I(R + r‬‬ ‫المغلقة‪.‬‬ ‫‪VB‬‬ ‫‪A‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R+r‬‬ ‫قانون أوم للدائرة المغلقة‬ ‫شدة التيار الكهربي المار في دائرة كهربية مغلقة يساوي النسبة بين القوة الدافعة الكهربية في الدائرة إلى المقاومة‬ ‫الكلية للدائرة‪.‬‬ ‫‪68‬‬  ‫الصف الثالث الثانوي‬ ‫الفصل األول‬ ‫الفيزياء ‪ -‬الوحدة األولى‪ :‬الكهربية‬ ‫في الدائرة الكهربية الموضحة بالشكل‪:‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪VB‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪r‬‬ ‫‪VB = IR + Ir‬‬ ‫‪V = IR‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪ VB = V + Ir‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪ V = VB − Ir‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪1‬‬ ‫أي ان القوة الدافعة الكهربية للمصدر الكهربي تساوي فرق الجهد بين طرفي المص