يتميز التيار المتردد بوجود ممانعات إضافية للتيار غير المقاومة الأومية؛ كالمفاعلة الحثية للملفات والمفاعلة السعوية للمكثفات. ندرس في هذا الدرس الأميتر الحراري، ودائرة مقاومة أومية عديمة الحث (R)، ودائرة ملف حث نقي عديم المقاومة (L)، ودائرة مكثف نقي (C).
🌳 شجرة التصنيفات والمفاهيم الهيكلية (Hierarchy Concept Tree)
خريطة ذهنية هيكلية مستوحاة من أسلوب كبار معلمي الثانوية العامة ونظم التعلم الحديثة لتنظيم استيعاب الطالب قبل الخوض في التفاصيل:
📋 سبورة الأستاذ الذهبية وتريكات الامتحان (The Master Teacher's Blackboard)
أسلوب كبار معلمي الثانوية العامة • يوتيوب- ⚡ فخ قراءة الفولتميتر بين قطبي البطارية: V = VB - I·r. عند زيادة تيار الدائرة (بنقص المقاومة الخارجية)، تقل قراءة الفولتميتر. وإذا كانت البطارية في حالة شحن فإن V = VB + I·r.
- ⚡ المقاومة النوعية والتوصيلية: لا تتأثران بطول السلك أو مساحة مقطعه أو شدة التيار؛ تتوقفان فقط على نوع المادة ودرجة الحرارة.
- ⚡ توصيل المقاومات وسحب الأسلاك: إذا سُحب سلك فزاد طوله للضعف، تقل مساحته للنصف وتزداد مقاومته إلى 4 أمثال (R تتناسب مع L² عند ثبات الحجم والكتلة).
- ⚡ كيرشوف: تأكد من فرض اتجاه المسار؛ إذا خرج السهم من القطب الموجب للبطارية تكون VB موجبة، وإذا كان اتجاه التيار في المقاومة متفقاً مع المسار يكون I·R موجباً.
01 أولًا: الأميتر الحراري (Hot-Wire Ammeter)
يعتمد على التأثير الحراري للتيار الكهربي (W = I2 R t)؛ ولذلك يقيس القيمة الفعالة للتيار المتردد وشدة التيار المستمر. سلكه من سبيكة البلاتين والإيريديوم لأنها تتمدد بمقدار محسوس عند التسخين. وعيوبه: بطء حركة المؤشر عند التسخين والتبريد، والخطأ الصفري بتأثره بحرارة الجو (ويعالج بشده على لوحة من نفس مادة السلك لها نفس معامل التمدد ومعزولة عنه). تدريجه غير منتظم لأن كمية الحرارة المتولدة تتناسب طردياً مع مربع شدة التيار (I2) فتتباعد أقسام التدريج كلما زادت شدة التيار.
02 ثانيًا: الدوائر المفردة (R و L و C)
| الدائرة | الممانعة وقانونها | طور الجهد والتيار | العلاقة بالتردد (f) |
|---|---|---|---|
| مقاومة أومية (R) | المقاومة الأومية R (تستهلك طاقة كهربية في صورة طاقة حرارية) | الجهد والتيار متفقان في الطور (θ = 0) | قيمة R مستقلة ولا تتأثر بالتردد. |
| ملف حث نقي (L) | المفاعلة الحثية: XL = 2π f L = ω L (لا تستهلك طاقة بل تختزنها كمجال مغناطيسي) | الجهد يسبق التيار بربع دورة أو بزاوية طور 90° | XL تتناسب طردياً مع التردد f؛ وعند الترددات العالية جداً تصبح XL كبيرة جداً وتعمل كدائرة مفتوحة. |
| مكثف نقي (C) | المفاعلة السعوية: XC = 1 / (2π f C) = 1 / (ω C) (لا تستهلك طاقة بل تختزنها كمجال كهربي) | التيار يسبق الجهد بربع دورة أو بزاوية طور 90° | XC تتناسب عكسياً مع التردد f؛ ومع التيار المستمر (f = 0) تصبح XC = ∞ ولا يمر تيار مستمر في دائرة مكثف. |
⚠️ فخاخ وزارية شائعة ونقاط دقيقة في الامتحانات 2026/2027
- الخلط في وحدات القياس: انتبه دائماً إلى تحويل الوحدات الدولية القياسية قبل التعويض في القوانين.
- قراءة السؤال حتى الكلمة الأخيرة: احذر من كلمات النفي والاستثناء مثل (عدا، ما عدا، ليس من، لا ينطبق).
- التمييز بين النتيجة والسبب: فسر الظواهر بناءً على الأساس العلمي المباشر ولا تكتفِ بالوصف السطحي.
💡 الكبسولة الذهبية للمراجعة المركزة ليلة الامتحان
تم استخلاص وتكثيف نواتج التعلم في هذا الدرس لتمكين الطالب من تثبيت المفاهيم البنيوية الأساسية وحل الأسئلة المدمجة متعددة المستويات في أقل من دقيقة لكل سؤال.
تحدَّ نفسك: تقييمات وزارية تفاعلية على هذا الدرس
أسئلة تفاعلية حصرية على نمط الاختبار الوزاري 2026/2027 مبنية على محتوى هذا الدرس فقط، مع التفسير العلمي وسبب صحة أو خطأ كل خيار.
تدريج الأميتر الحراري تدريج غير منتظم وتتباعد أقسامه كلما زادت شدة التيار لأن كمية الحرارة المتولدة في سلك البلاتين-إيريديوم تتناسب طردياً مع:
في دائرة تيار متردد تحتوي على ملف حث نقي عديم المقاومة الأومية، فإن العلاقة الطورية بين الجهد والتيار هي:
سلك نحاسي منتظم المقطع مقاومته الكهربية R، سُحب بانتظام حتى أصبح طوله ثلاثة أمثال طوله الأصلي مع ثبوت حجمه ودرجة حرارته، فإن مقاومته الكهربية الجديدة تصبح مساوية:
ثلاث مقاومات متماثلة قيمة كل منها R، عند توصيلها معاً على التوالي كانت المقاومة المكافئة لها 36 أوم، فإذا تم إعادة توصيل نفس المقاومات الثلاث على التوازي، فإن المقاومة المكافئة تصبح:
في دائرة كهربية تحتوي على بطارية قوتها الدافعة VB ومقاومتها الداخلية r متصلة بمقاومة متغيرة (ريوستات) R، عند زيادة قيمة مقاومة الريوستات فإن قراءة الفولتميتر المتصل بين قطبي البطارية (V = VB - I*r):
هل أنت جاهز لخوض الاختبار الوزاري الكامل وبنك الـ 300 سؤال؟
اختبر استيعابك الشامل مع المؤقت الزمني وحساب الدرجات والمراجعة التفصيلية لكل سؤال.
🚀 ابدأ بنك الأسئلة الشامل (300+ سؤال) الآن