📄 النص الكامل للصفحة
إيجاد السعة الكهربائية إذا كان فرق الجهد الكهربائي بين كرة موصلة والأرض يساوي 40.0 V عند شحنتها بشحنة مقدارها 2.4x10⁻⁶ C فما مقدار سعتها الكهربائية؟--- SECTION: تحليل المسألة ورسمها ---
• ارسم كرة فوق الأرض، وعين عليها الشحنة وفرق الجهد.
المعلوم
ΔV = 40.0 V q = 2.4x10⁻⁶ C
المجهول
C = ?--- SECTION: إيجاد الكمية المجهولة --- بالتعويض عن q = 2.4x10⁻⁶ C, ΔV = 40.0 V C = q/ΔV C = 2.4x10⁻⁶ C / 40.0 V
= 6.0x10⁻⁸ F
= 0.060 µF--- SECTION: دليل الرياضيات ---
إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية--- SECTION: تقويم الجواب ---
• هل الوحدات صحيحة؟ C = F الوحدة هي الفاراد.
• هل الجواب منطقي؟ السعة الكهربائية القليلة تخزن شحنة كهربائية قليلة عند فرق جهد قليل.--- SECTION: 27 --- مكثف كهربائي سعته 27 µF وفرق الجهد الكهربائي بين لوحيه 45 V. ما مقدار شحنة المكثف؟--- SECTION: 28 --- مكثفان؛ سعة الأول 3.3 µF، وسعة الآخر 6.8 µF. إذا وصل كل منهما بفرق جهد 24 V فأي المكثفين له شحنة أكبر؟ وما مقدارها؟--- SECTION: 29 ---
إذا شحن كل من المكثفين في المسألة السابقة بشحنة مقدارها 3.5x10⁻⁴ C فأيهما له فرق جهد كهربائي أكبر بين طرفيه؟ وما مقداره؟--- SECTION: 30 --- شحن مكثف كهربائي سعته 2.2 µF حتى أصبح فرق الجهد الكهربائي بين لوحيه 6.0 V. ما مقدار الشحنة الإضافية التي يتطلبها رفع فرق الجهد بين طرفيه إلى 15.0 V؟--- SECTION: 31 --- عند إضافة شحنة مقدارها 2.5x10⁻⁵ C إلى مكثف يزداد فرق الجهد بين لوحيه من 12.0 V إلى 14.5 V. احسب مقدار سعة المكثف.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: Untitled Description: A simple diagram showing a grey sphere above a horizontal line representing the ground. The sphere is labeled with 'q = 2.4x10⁻⁶ C' indicating its charge. Below the sphere, an arrow points downwards from the sphere to the ground, labeled 'ΔV = 40.0 V', representing the potential difference.
Key Values: q = 2.4x10⁻⁶ C, ΔV = 40.0 V Context: This diagram visually represents the initial conditions of the example problem, showing a charged sphere and the potential difference between it and the ground, which are the known variables for calculating capacitance.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 7 بطاقة لهذه الصفحة
ما هي الصيغة الرياضية لحساب السعة الكهربائية (C) إذا عُرفت الشحنة (q) وفرق الجهد (ΔV)؟
الإجابة: C = q / ΔV
الشرح: السعة الكهربائية تُعرّف رياضياً بأنها مقدار الشحنة المخزنة مقسوماً على فرق الجهد بين طرفي الموصل.
تلميح: تذكر أن السعة هي النسبة بين كميتين كهربائيتين أساسيتين.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
إذا كانت شحنة كرة موصلة q = 2.4x10⁻⁶ C وفرق الجهد بينها وبين الأرض ΔV = 40.0 V، فما مقدار سعتها الكهربائية؟
الإجابة: C = 6.0x10⁻⁸ F أو 0.060 µF
الشرح: بالتعويض في القانون: C = (2.4x10⁻⁶ C) / (40.0 V) = 6.0x10⁻⁸ F. وبالتحويل إلى ميكروفاراد: 0.060 µF.
تلميح: استخدم الصيغة الأساسية للسعة. تأكد من التعامل مع البادئات (ميكرو) بشكل صحيح.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
ما وحدة قياس السعة الكهربائية في النظام الدولي للوحدات (SI)؟
الإجابة: الفاراد (F).
الشرح: الفاراد هي الوحدة الأساسية للسعة الكهربائية، وتساوي كولوم/فولت (C/V).
تلميح: هذه الوحدة مشتقة من اسم عالم فيزيائي شهير.
التصنيف: تعريف | المستوى: سهل
مكثف كهربائي سعته 27 µF وفرق الجهد بين لوحيه 45 V. ما مقدار شحنة المكثف؟
الإجابة: q = 1.215x10⁻³ C أو 1215 µC.
الشرح: من القانون: q = C × ΔV. أولاً: C = 27 µF = 27x10⁻⁶ F. ثم: q = (27x10⁻⁶ F) × (45 V) = 1.215x10⁻³ C.
تلميح: أعد ترتيب قانون السعة الأساسي لإيجاد الشحنة. لا تنس تحويل وحدة السعة من ميكروفاراد إلى فاراد.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
مكثفان؛ سعة الأول 3.3 µF، وسعة الآخر 6.8 µF. إذا وصل كل منهما بفرق جهد 24 V فأي المكثفين له شحنة أكبر؟ وما مقدارها؟
الإجابة: المكثف ذو السعة الأكبر (6.8 µF) له شحنة أكبر. مقدارها: q₂ = 1.632x10⁻⁴ C.
الشرح: بما أن ΔV ثابت للاثنين، فالشحنة تتناسب طردياً مع السعة (q = CΔV). شحنة المكثف الأول: q₁ = (3.3x10⁻⁶) × 24 = 7.92x10⁻⁵ C. شحنة المكثف الثاني: q₂ = (6.8x10⁻⁶) × 24 = 1.632x10⁻⁴ C. إذن شحنة المكثف الثاني أكبر.
تلميح: تذكر العلاقة المباشرة بين السعة والشحنة عند ثبات فرق الجهد. احسب شحنة كل مكثف وقارن.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب
ما العلاقة بين السعة الكهربائية (C) وكمية الشحنة المخزنة (q) عند فرق جهد (ΔV) ثابت؟
الإجابة: علاقة طردية مباشرة. فكلما زادت السعة، زادت الشحنة التي يمكن تخزينها عند نفس فرق الجهد.
الشرح: من القانون C = q/ΔV، إذا كان ΔV ثابتاً، فإن q = C × ΔV. وهذا يعني أن الشحنة (q) تتناسب طردياً مع السعة (C).
تلميح: انظر إلى الصيغة الرياضية C = q/ΔV. إذا كان ΔV ثابتاً، ماذا يحدث لـ q عندما تتغير C؟
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
عند إضافة شحنة مقدارها 2.5x10⁻⁵ C إلى مكثف، يزداد فرق الجهد بين لوحيه من 12.0 V إلى 14.5 V. كيف تحسب سعة المكثف؟
الإجابة: باستخدام القانون: C = Δq / ΔV. حيث Δq هي الشحنة المضافة، و ΔV هو التغير في فرق الجهد. C = (2.5x10⁻⁵ C) / (14.5 V - 12.0 V) = (2.5x10⁻⁵ C) / (2.5 V) = 1.0x10⁻⁵ F.
الشرح: بما أن السعة ثابتة، فإنها تساوي نسبة التغير في الشحنة إلى التغير في فرق الجهد الناتج عن هذه الإضافة.
تلميح: السعة خاصية ثابتة للمكثف. استخدم التغير في الشحنة والتغير في فرق الجهد المرتبط به.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: صعب