الوحدة الثانية: الكهربية والمغناطيسية

العلوم — الصف الثالث الإعدادي

3. المصادر الكهربية والقوة الدافعة وتوصيل الأعمدة

المصدر الكهربي←هو مصدر الطاقة في الدائرة، والمسؤول عن دفع الشحنات خلالها. وله نوعان:

أهم النقاط

مصدر جهد مستمركالعمود الكهربي والبطارية، ويمرر تيارًا مستمرًا (ثابت الشدة وله اتجاه واحد) ويرمز له DC.

مصدر جهد مترددكالمولد الكهربي للتيار المتردد، ويمرر تيارًا مترددًا (تتغير شدته واتجاهه مع الزمن) ويرمز له AC.

القوة الدافعة الكهربية (emf) للمصدر (ε) مقدار الشغل الكلي الذي يبذله المصدر لنقل شحنة كهربية مقدارها كولوم واحد خلال دائرة كهربية كاملة.
وحدتها الفولت أيضًا.

يمر التيار داخل المصدر أيضًا (ليكون المسار مغلقًا) فتتوزع القوة الدافعة بين فرق جهد خارجي (V) بين قطبي البطارية، وفرق جهد داخل المصدر للتغلب على مقاومته الداخلية؛
ولذلك V أقل من ε.
لكننا في هذه الوحدة نهمل المقاومة الداخلية لصغرها فنعتبر أن V = ε.

يوفر العمود الواحد قوة دافعة محدودة قد لا تكفي لتشغيل بعض الأجهزة؛ لذا توصل عدة أعمدة معًا وتسمى بطارية.

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
1) على التوالي	القطب الموجب لعمود يتصل بالقطب السالب للعمود التالي وهكذا	القطبالموجبلعموديتصل
القوة الدافعة الكلية = مجموع القوى الدافعة للأعمدة	(ε = ε ₁ + ε ₂ +…) .
•	تزداد إضاءة المصباح	تزدادإضاءةالمصباح

وجه المقارنة

الفكرة الأساسية

كلمات مفتاحية

1) على التوالي

القطبالموجبلعموديتصل

القوة الدافعة الكلية = مجموع القوى الدافعة للأعمدة

(ε = ε ₁ + ε ₂ +…)

•

تزداد إضاءة المصباح

تزدادإضاءةالمصباح

أهم النقاط

2) على التوازيتُوصَّل جميع الأقطاب الموجبة معًا وجميع الأقطاب السالبة معًا.

القوة الدافعة الكلية = القوة الدافعة للعمود الواحد(للأعمدة المتماثلة).

نتيجة التجربة (3 مصابيح متماثلة وأعمدة 1.5 V) إضاءة المصباح في التوصيل على التوالي لعمودين أو أكثر أشد من إضاءته مع عمود واحد، وقراءة الفولتميتر أكبر؛
أما في التوصيل على التوازي فتبقى الإضاءة وقراءة الفولتميتر كما مع عمود واحد (لكن تدوم البطارية أطول).
تطبيقات:

أهم النقاط

الكشاف اليدويالأعمدة على التوالي للحصول على قوة دافعة كبيرة.

الشاحن المتنقلخلايا على التوازي، فيشحن الهاتف عدة مرات دون زيادة في الجهد الخارج.

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
مثال محلول (6)	خمسة أعمدة متماثلة قوة كل منها 1.5 V وُصلت على التوالي. احسب القوة الدافعة الكلية	خمسةأعمدةمتماثلةمنها
الحل	5 × 1.5 = 7.5 V
مثال محلول (7)	دائرة بها 3 أعمدة متماثلة على التوالي قوة كل منها 3 V	دائرةأعمدةمتماثلةالتوالي
•	احسب فرق الجهد بين طرفي المصباح (بإهمال المقاومة الداخلية)	احسبالجهدطرفيالمصباح
الحل	فرق الجهد = القوة الدافعة الكلية = 3 × 3 = 9 V	الجهدالقوةالدافعةالكلية
مثال محلول (8)	أربعة أعمدة متماثلة قوتها الدافعة الكلية 6 V عند توصيلها على التوالي	أربعةأعمدةمتماثلةقوتها
•	ما القوة الدافعة عند توصيلها جميعًا على التوازي؟	القوةالدافعةتوصيلهاجميع
الحل	قوة العمود الواحد = 6 ÷ 4 = 1.5 V	العمودالواحد
•	على التوازي تبقى 1.5 V	التوازيتبقى

الوحدة الثانية: الكهربية والمغناطيسية · 4 / 18