1. التيار الكهربي وشدته9 سؤال
2. فرق الجهد الكهربي10 سؤال
3. المقاومة الكهربية وقانون أوم6 سؤال
4. العوامل التي تتوقف عليها مقاومة موصل8 سؤال
5. المقاومة النوعية8 سؤال
6. التوصيلية الكهربية10 سؤال
7. سحب الأسلاك وإعادة تشكيلها9 سؤال- تعريف التيار الكهربي وشدته واتجاهه الاصطلاحي.
- فرق الجهد والقوة الدافعة الكهربية ووحدة الفولت.
- المقاومة الكهربية وقانون أوم والعوامل المؤثرة في المقاومة.
- المقاومة النوعية والتوصيلية الكهربية وحل مسائل السحب وإعادة التشكيل.
🌳 شجرة المفاهيم
01 أولًا: التيار الكهربي وشدته
مفهوم التيار الكهربي
- التيار الكهربي: فيض من الشحنات الكهربية يسري خلال موصل.
- في الموصلات المعدنية تتحرك الإلكترونات الحرة السالبة، ولا تتراكم الشحنة عند أي نقطة من الموصل.
اتجاه التيار
- الاتجاه الاصطلاحي: من القطب الموجب إلى القطب السالب خارج المصدر في دائرة مغلقة، وهو المعتمد في القوانين.
- الاتجاه الفعلي للإلكترونات: عكس الاتجاه الاصطلاحي، أي من القطب السالب إلى الموجب خارج المصدر.
شدة التيار
- شدة التيار (I): كمية الكهربية (الشحنة) المارة خلال مقطع من الموصل في الثانية الواحدة.
\(I = \dfrac{Q}{t}\)
- Q كمية الكهربية بالكولوم (C)، وt الزمن بالثانية (s)، وI بالأمبير (A).
- الأمبير = كولوم / ثانية.
- إذا كانت الشحنة مكونة من n إلكترون: Q = n e حيث \[\begin{gathered}e = 1.6 \times 10^{-19} C\end{gathered}\].
- يقاس التيار بجهاز الأميتر الذي يوصل على التوالي في الدائرة.
مثال 1: يمر تيار شدته 4 A في نقطة من دائرة. احسب الشحنة المارة خلال دقيقتين. الحل:
- \[\begin{gathered}t = 2 \times 60 = 120 s\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}Q = I t = 4 \times 120 = 480 C\end{gathered}\]
مثال 2: مرت شحنة 3.2 C خلال مقطع موصل في ثانية واحدة. احسب شدة التيار وعدد الإلكترونات المارة. الحل:
- \[\begin{gathered}I = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{3.2}{1} = 3.2 A\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}n = \dfrac{Q}{e} = 3.2 \div (1.6 \times 10^{-19}) = 2 \times 10^{19}\end{gathered}\] إلكترون
02 ثانيًا: فرق الجهد الكهربي
- فرق الجهد بين نقطتين (V): الشغل المبذول لنقل شحنة قدرها كولوم واحد بين النقطتين.
\(V = \dfrac{W}{Q}\)
- W الشغل بالجول (J)، وQ الشحنة بالكولوم (C)، وV بالفولت (V).
- الفولت = جول / كولوم.
- يقاس فرق الجهد بجهاز الفولتميتر الذي يوصل على التوازي مع الجزء المراد قياس فرق الجهد بين طرفيه.
القوة الدافعة الكهربية للمصدر
- القوة الدافعة الكهربية للمصدر \((V_{B})\): الشغل الكلي المبذول لنقل كولوم واحد خلال الدائرة كلها، أي خارج المصدر وداخله.
- لها نفس وحدة فرق الجهد (الفولت).
مثال 3: بذل مصدر شغلًا قدره 90 J لنقل شحنة 15 C بين نقطتين. احسب فرق الجهد. الحل:
- \[\begin{gathered}V = \dfrac{W}{Q} = \dfrac{90}{15} = 6 V\end{gathered}\]
03 ثالثًا: المقاومة الكهربية وقانون أوم
المقاومة
- المقاومة (R): ممانعة الموصل لمرور التيار الكهربي.
- سببها تصادم الإلكترونات الحرة بذرات الموصل المهتزة.
- وحدتها الأوم (Ω).
قانون أوم
- تتناسب شدة التيار المار في موصل طرديًا مع فرق الجهد بين طرفيه عند ثبوت درجة الحرارة.
V = I R
- أي أن \(R = \dfrac{V}{I}\)، والأوم هو مقاومة موصل يمر به تيار 1 A عندما يكون فرق الجهد بين طرفيه 1 V.
- الرسم البياني بين V وI لموصل فلزي عند درجة حرارة ثابتة خط مستقيم ميله يساوي R.
مثال 4: موصل مقاومته 6 Ω يمر به تيار 3 A. احسب فرق الجهد بين طرفيه. الحل:
- \[\begin{gathered}V = I R = 3 \times 6 = 18 V\end{gathered}\]
04 رابعًا: العوامل التي تتوقف عليها مقاومة موصل
- تعتمد المقاومة عند ثبوت درجة الحرارة على: طول الموصل، ومساحة مقطعه، ونوع مادته.
\[\begin{gathered}R = \dfrac{\rho _{e} L}{A}\end{gathered}\]
- L الطول بالمتر، وA مساحة المقطع بالمتر المربع، وρₑ المقاومة النوعية.
جدول العوامل
| وجه المقارنة | العلاقة | التفسير |
|---|---|---|
| الطول L | R ∝ L (طردية) | مضاعفة الطول تضاعف المقاومة لزيادة التصادمات |
| مساحة المقطع A | \(\dfrac{R \propto 1}{A}\) (عكسية) | مضاعفة المساحة تقلل المقاومة للنصف لزيادة مسارات الإلكترونات |
| نوع المادة | عن طريق ρₑ | تختلف المواد في عدد الإلكترونات الحرة وانتظام الذرات |
| درجة الحرارة | تزداد بارتفاعها في الفلزات | تزداد سعة اهتزاز الذرات فتزداد التصادمات |
- لأن مساحة المقطع الدائري A = π r²، فإن \(\dfrac{R \propto 1}{r^{2}}\) عند ثبات الطول.
مثال 5: سلك نحاسي طوله 50 m ومساحة مقطعه 2 × 10⁻⁶ m²، والمقاومة النوعية للنحاس 1.7 × 10⁻⁸ Ω·m. احسب مقاومته. الحل:
- \[\begin{gathered}R = \dfrac{\rho _{e} L}{A}\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}R = (1.7 \times 10^{-8} \times 50) \div (2 \times 10^{-6})\end{gathered}\]
- R = 0.425 Ω
05 خامسًا: المقاومة النوعية
- المقاومة النوعية (ρₑ): مقاومة موصل طوله متر واحد ومساحة مقطعه متر مربع واحد من مادة معينة عند درجة حرارة معينة.
\[\begin{gathered}\rho _{e} = \dfrac{R A}{L}\end{gathered}\]
- وحدتها أوم · متر (Ω·m).
- هي خاصية مميزة للمادة، تتوقف فقط على نوع المادة ودرجة الحرارة.
- لا تتأثر بطول السلك ولا بمساحة مقطعه ولا بشدة التيار.
- كلما قلت المقاومة النوعية كان الموصل أفضل في توصيل الكهرباء، ولهذا يستخدم النحاس في الأسلاك.
06 سادسًا: التوصيلية الكهربية
- التوصيلية الكهربية (σ)، وتسمى أيضًا معامل التوصيل الكهربي: مقلوب المقاومة النوعية للمادة.
\[\begin{gathered}\sigma = \dfrac{1}{\rho _{e}} = \dfrac{L}{R A}\end{gathered}\]
- وحدتها أوم⁻¹ · متر⁻¹ (Ω⁻¹·m⁻¹)، وتكافئ سيمنز/متر.
- تتوقف فقط على نوع المادة ودرجة الحرارة.
- المادة ذات المقاومة النوعية الصغيرة توصيليتها كبيرة.
مثال 6: المقاومة النوعية لمادة سلك 2 × 10⁻⁷ Ω·m. احسب توصيليتها الكهربية. الحل:
- \[\begin{gathered}\sigma = \dfrac{1}{\rho _{e}} = 1 \div (2 \times 10^{-7})\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}\sigma = 5 \times 10^{6} \Omega ^{-1}\cdot m^{-1}\end{gathered}\]
07 سابعًا: سحب الأسلاك وإعادة تشكيلها
- عند سحب سلك أو إعادة تشكيله يبقى حجمه ثابتًا: A × L = ثابت.
- إذا زاد الطول إلى الضعف قلت المساحة إلى النصف، فتصبح المقاومة أربعة أمثالها.
- المقاومة النوعية لا تتغير لأن المادة هي نفسها.
- عند ثبات الحجم: R ∝ L² أو \(\dfrac{R \propto 1}{A^{2}}\).
\[\begin{gathered}\dfrac{R_{2}}{R_{1}} = \left(\dfrac{L_{2}}{L_{1}}\right)^{2}\end{gathered}\]
مثال 7: سلك مقاومته 2 Ω سُحب حتى أصبح طوله ثلاثة أمثال طوله الأصلي. احسب مقاومته الجديدة. الحل:
- بثبات الحجم: \[\begin{gathered}\dfrac{R_{2}}{R_{1}} = \left(\dfrac{L_{2}}{L_{1}}\right)^{2} = 3^{2} = 9\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}R_{2} = 9 \times 2 = 18 \Omega \end{gathered}\]
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.
سلك نحاسي منتظم المقطع تم سحبه بانتظام حتى زاد طوله بنسبة 100% (أي تضاعف طوله إلى 2L)، فإن مقاومته الكهربية تصبح:
المقاومة النوعية لموصل معدني تتوقف حصرياً على:
إذا زاد نصف قطر سلك معدني للضعف وقل طوله للنصف، فإن مقاومته الكهربية تصبح:
حاصل ضرب المقاومة النوعية لمادة في توصيليتها الكهربية (ρe × σ) يساوي دائماً:
السبب المباشر لارتفاع مقاومة الموصل المعدني عند ارتفاع درجة حرارته هو:
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