المناهج الدراسية
تسجيل الدخول

المناهج الدراسية

الفيزياء — الصف الثالث الثانوي

الوحدة الأولى: الكهربية التيارية

0/17

الوحدة الثانية: مقدمة في الفيزياء الحديثة

0/8
نص الدرس

التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف

الفيزياء — الصف الثالث الثانوي

التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف

شدة التيار الكهربي وكثافته

شدة التيار الكهربي وكثافته

شكل 1: شدة التيار وكثافته
شكل 1: شدة التيار وكثافته
  • شدة التيار هي كمية الشحنة الكهربية المارة عبر مقطع من الموصل في وحدة الزمن:

I = Q ÷ t

  • ووحدتها الأمبير، حيث 1 أمبير = 1 كولوم لكل ثانية.
  • أما كثافة التيار فهي شدة التيار المار عبر وحدة المساحات من مقطع الموصل:

J = I ÷ A

  • ووحدتها أمبير لكل متر مربع.
التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف · 1 / 5
قانون أوم والمقاومة النوعية

قانون أوم والمقاومة النوعية

  • شدة التيار المار في موصل فلزي تتناسب طردياً مع فرق الجهد بين طرفيه عند ثبوت درجة الحرارة:

V = I × R

  • حيث R المقاومة ووحدتها الأوم.
  • والمقاومة النوعية هي مقاومة سلك طوله متر ومساحة مقطعه متر مربع:

R = ρ × L ÷ A

  • وتتوقف المقاومة النوعية على نوع المادة ودرجة الحرارة:
الفلزاتتزداد المقاومة النوعية برفع درجة الحرارة.
أشباه الموصلاتتقل المقاومة النوعية برفع درجة الحرارة.
شكل 2: قانون أوم
شكل 2: قانون أوم
القانون الأول (قانون حفظ الشحنة)مجموع التيارات الداخلة إلى نقطة تفرع يساوي مجموع التيارات الخارجة منها.
القانون الثاني (قانون حفظ الطاقة)المجموع الجبري لفروق الجهد في أي مسار مغلق يساوي صفراً، أي أن مجموع القوى الدافعة الكهربية يساوي مجموع الهبوط في الجهد، ومنه Σ EMF = Σ I R.
التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف · 2 / 5
توصيل المقاومات

توصيل المقاومات

على التواليالمقاومة المكافئة هي مجموع المقاومات، والتيار ثابت في جميع المقاومات، أي أن R = R1 + R2 + R3.
على التوازيمقلوب المقاومة المكافئة يساوي مجموع مقلوبات المقاومات، وفرق الجهد ثابت، أي أن 1 ÷ R = 1 ÷ R1 + 1 ÷ R2 + 1 ÷ R3.
شكل 3: توصيل المقاومات
شكل 3: توصيل المقاومات
  • في التوصيل على التوالي يمر التيار نفسه في جميع المقاومات، بينما يتجزأ فرق الجهد الكلي بينها بما يتناسب طردياً مع قيمها، وتكون المقاومة المكافئة أكبر من أكبر مقاومة في المجموعة.
  • أما في التوصيل على التوازي فيكون فرق الجهد بين طرفي كل مقاومة واحداً، ويتجزأ التيار الكلي عكسياً مع قيم المقاومات، وتكون المقاومة المكافئة أصغر من أصغر مقاومة في المجموعة.
  • ويُحسب تيار أحد فرعين متوازيين بالعلاقة I1 = I × R2 / (R1 + R2)، ويعني ذلك أن نسبة التيار المار في الفرع الأول إلى التيار الكلي تساوي نسبة مقاومة الفرع الثاني إلى مجموع المقاومتين.
  • ولهذا تُوصل أجهزة المنازل على التوازي، فيعمل كل جهاز بفرق الجهد الاسمي نفسه، ولا تنطفئ بقية الأجهزة إذا تعطل أحدها، كما تقل المقاومة الكلية.
التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف · 3 / 5
قانونا كيرشوف

قانونا كيرشوف

القانون الأول (قانون حفظ الشحنة)مجموع التيارات الداخلة إلى نقطة تفرع يساوي مجموع التيارات الخارجة منها.
القانون الثاني (قانون حفظ الطاقة)المجموع الجبري لفروق الجهد في أي مسار مغلق يساوي صفراً، أي أن مجموع القوى الدافعة الكهربية يساوي مجموع الهبوط في الجهد، ومنه Σ EMF = Σ I R.
شكل 4: قانونا كيرشوف
شكل 4: قانونا كيرشوف
شكل 4: قانونا كيرشوف←قانونا كيرشوف
التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف · 4 / 5
مثال محلول

مثال محلول

  • مقاومتان 4 أوم و6 أوم موصلتان على التوازي مع بطارية قوتها الدافعة 12 فولت ومقاومتها الداخلية مهملة. احسب التيار الكلي.
  • الحل المقاومة المكافئة للتوصيل على التوازي 1 ÷ R = 1 ÷ 4 + 1 ÷ 6 = 5 ÷ 12، ومنها R = 2.4 أوم، فيكون التيار الكلي I = V ÷ R = 12 ÷ 2.4 = 5 أمبير.
التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف · 5 / 5