تقويم الفصل 9 - تمارين المجال الكهربائي والمكثفات - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: تقويم الفصل 9

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: مراجعة

الفصل: 9

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

هذه الصفحة تحتوي على تقويم للفصل التاسع يتضمن مجموعة من المسائل والتمارين التطبيقية في الفيزياء، تركز على مفاهيم المجال الكهربائي والمكثفات والطاقة الكهربائية.

تشمل المسائل حساب شدة المجال الكهربائي بين لوحين مشحونين باستخدام فرق الجهد والبعد بينهما، وحساب سعة المكثف من الشحنة والجهد، وتحليل قوى المجال الكهربائي على قطرة زيت مشحونة (تجربة قطرة الزيت لمليكان) لتحديد الشحنة وعدد الإلكترونات الفائضة.

تتناول التمارين أيضاً حساب الشحنة المخزنة في المكثف، وفرق الجهد من القوة والشحنة والمسافة، وحساب الطاقة المخزنة في المكثفات باستخدام العلاقة W = ½CV² وتطبيقاتها العملية في آلات التصوير ذات الفلاش الضوئي وأجهزة الليزر المستخدمة في الاندماج النووي، مع تحليل القدرة والزمن في عمليات الشحن والتفريغ.

📄 النص الكامل للصفحة

تقويم الفصل 9 --- SECTION: 76 --- تبين قراءة فولتمتر أن فرق الجهد الكهربائي بين لوحين متوازيين مشحونين 70.0V. إذا كان البعد بين اللوحين 0.020m فما شدة المجال الكهربائي بينهما؟ --- SECTION: 77 --- يخزن مكثف موصول بمصدر جهد 45.0V شحنة مقدارها 90.0µC. ما مقدار سعة المكثف؟ --- SECTION: 78 --- تم تثبيت قطرة الزيت الموضحة في الشكل 23-9 والمشحونة بشحنة سالبة في مجال كهربائي شدته 5.6×10³ N/C. إذا كان وزن القطرة 4.5×10⁻¹⁵ N: أ. فما مقدار الشحنة التي تحملها القطرة؟ ب. وما عدد الإلكترونات الفائضة التي تحملها القطرة؟ --- SECTION: 79 --- ما شحنة مكثف سعته 15.0pF عند توصيله بمصدر جهد 45.0V؟ --- SECTION: 80 --- إذا لزم قوة مقدارها 0.065N لتحريك شحنة مقدارها 37µC مسافة 25cm في مجال كهربائي منتظم، كما يوضح الشكل 24-9، فما مقدار فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين؟ --- SECTION: 81 --- آلة التصوير يعبر عن الطاقة المخزنة في مكثف سعته C، وفرق الجهد الكهربائي بين طرفيه AV كما يأتي: W = ½CV². ومن التطبيقات على ذلك آلة التصوير الإلكترونية ذات الفلاش الضوئي، كالتي تظهر في الشكل 25-9. إذا شحن مكثف في آلة تصوير مماثلة سعته 10.0µF، إلى أن أصبح فرق الجهد عليه 3.0×10²V، فما مقدار الطاقة المخزنة في المكثف؟ --- SECTION: 82 --- Question Text: افترض أن شحن المكثف في المسألة السابقة استغرق 25s، وأجب عما يأتي: أ. أوجد متوسط القدرة اللازمة لشحن المكثف خلال هذا الزمن. ب. عند تفريغ شحنة هذا المكثف خلال مصباح الفلاش يفقد طاقته كاملة خلال زمن مقداره 1.0×10⁻⁴s. أوجد القدرة التي تصل إلى مصباح الفلاش. ج. ما أكبر قيمة ممكنة للقدرة؟ Options: أ. أوجد متوسط القدرة اللازمة لشحن المكثف خلال هذا الزمن. ب. عند تفريغ شحنة هذا المكثف خلال مصباح الفلاش يفقد طاقته كاملة خلال زمن مقداره 1.0×10⁻⁴s. أوجد القدرة التي تصل إلى مصباح الفلاش. ج. ما أكبر قيمة ممكنة للقدرة؟ --- SECTION: 83 --- Question Text: الليزر تستخدم أجهزة الليزر لمحاولة إنتاج تفاعلات اندماج نووي مسيطر عليها. ويتطلب تشغيل هذه الليزرات نبضات صغيرة من الطاقة تُخزن في غرف كبيرة مملوءة بالمكثفات. وتقدر السعة الكهربائية للغرفة الواحدة 61×10⁻³F تشحن حتى يبلغ فرق الجهد عليها 10.0kV. أ. إذا علمت أن W = ½CV² فأوجد الطاقة المخزنة في المكثفات. ب. إذا تم تفريغ المكثفات خلال 10ns (أي 1.0×10⁻⁸s) فما مقدار الطاقة الناتجة؟ ج. إذا تم شحن المكثفات بمولد قدرته 1.0kW، فما الزمن بالثواني اللازم لشحن المكثفات؟ Options: أ. إذا علمت أن W = ½CV² فأوجد الطاقة المخزنة في المكثفات. ب. إذا تم تفريغ المكثفات خلال 10ns (أي 1.0×10⁻⁸s) فما مقدار الطاقة الناتجة؟ ج. إذا تم شحن المكثفات بمولد قدرته 1.0kW، فما الزمن بالثواني اللازم لشحن المكثفات؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 23-9 Description: A diagram illustrating an oil drop suspended between two parallel charged plates. The top plate is positively charged, and the bottom plate is negatively charged. An arrow points downwards from the oil drop, labeled '4.5x10⁻¹⁵ N', representing the weight of the oil drop. Data: The diagram shows an oil drop under the influence of gravity and an electric field. The downward arrow indicates the force of gravity (weight) on the oil drop. Key Values: Weight = 4.5x10⁻¹⁵ N Context: This diagram is used to illustrate the forces acting on a charged oil drop in an electric field, typically in the context of Millikan's oil drop experiment, which determines the charge of an electron. It is referenced by question 78. **DIAGRAM**: الشكل 24-9 Description: A diagram showing a force acting on a charge over a distance. A horizontal line represents a path of 25 cm. An arrow indicates a force of 0.065 N acting on a charge of 37 µC along this path. Data: The diagram shows a displacement of 25 cm and a force of 0.065 N applied to a charge of 37 µC. The force is depicted as acting horizontally. Key Values: Distance = 25 cm, Force = 0.065 N, Charge = 37 µC Context: This diagram illustrates the concept of work done by an electric field and the relationship between force, distance, charge, and potential difference. It is referenced by question 80. **IMAGE**: الشكل 25-9 Description: An image displaying a digital camera on the left and a circuit board with various electronic components, including capacitors, on the right. The camera is black and appears to be a DSLR or mirrorless type. The circuit board shows multiple colored components and traces. Data: The image presents two distinct items: a modern digital camera and an electronic circuit board. The circuit board contains several components, likely including capacitors, which are essential for the camera's flash function. Context: This image provides a visual context for the practical application of capacitors in electronic devices, specifically highlighting their use in camera flash units, as discussed in question 81.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 8 بطاقة لهذه الصفحة

ما العلاقة الرياضية لحساب سعة المكثف (C) إذا عُلمت الشحنة المخزنة عليه (Q) وفرق الجهد بين طرفيه (V)؟

الإجابة: C = Q / V

الشرح: سعة المكثف تُعرف بأنها نسبة الشحنة المخزنة عليه إلى فرق الجهد بين طرفيه.

تلميح: تذكر أن السعة هي مقدار الشحنة المخزنة لكل فولت.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما العلاقة الرياضية لحساب شدة المجال الكهربائي (E) بين لوحين متوازيين إذا عُلم فرق الجهد الكهربائي (V) والبعد بينهما (d)؟

الإجابة: E = V / d

الشرح: في المجال الكهربائي المنتظم بين لوحين متوازيين، تكون شدة المجال الكهربائي تساوي فرق الجهد مقسوماً على المسافة بين اللوحين.

تلميح: فكر في العلاقة بين فرق الجهد والمسافة في مجال كهربائي منتظم.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما العلاقة الرياضية لحساب الشحنة (q) على قطرة زيت معلقة في مجال كهربائي إذا عُلمت شدة المجال (E) ووزن القطرة (W)؟

الإجابة: q = W / E

الشرح: عندما تكون قطرة الزيت المشحونة معلقة في مجال كهربائي، تكون في حالة اتزان حيث القوة الكهربائية لأعلى (qE) تساوي الوزن لأسفل (W).

تلميح: فكر في حالة التوازن عندما تكون القوة الكهربائية مساوية للوزن.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما العلاقة الرياضية لحساب الشحنة (Q) المخزنة في مكثف إذا عُلمت سعته (C) وفرق الجهد بين طرفيه (V)؟

الإجابة: Q = C × V

الشرح: الشحنة المخزنة في مكثف تساوي حاصل ضرب سعة المكثف في فرق الجهد المطبق عليه.

تلميح: تذكر أن الشحنة المخزنة تتناسب طردياً مع كل من السعة وفرق الجهد.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما العلاقة الرياضية لحساب فرق الجهد الكهربائي (ΔV) بين نقطتين إذا عُلمت القوة المؤثرة على شحنة (F)، مقدار الشحنة (q)، والمسافة المقطوعة (d)؟

الإجابة: ΔV = (F × d) / q

الشرح: فرق الجهد بين نقطتين يساوي الشغل المبذول لتحريك شحنة بينهما مقسوماً على مقدار الشحنة. والشغل يساوي حاصل ضرب القوة في المسافة.

تلميح: فكر في أن الشغل المبذول لتحريك الشحنة يساوي التغير في طاقة الوضع الكهربائية.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما العلاقة الرياضية لحساب الطاقة (W) المخزنة في مكثف إذا عُلمت سعته (C) وفرق الجهد بين طرفيه (V)؟

الإجابة: W = ½ C V²

الشرح: الطاقة المخزنة في مكثف مشحون تساوي نصف حاصل ضرب سعة المكثف في مربع فرق الجهد بين طرفيه.

تلميح: تذكر أن الطاقة المخزنة تتناسب مع مربع فرق الجهد.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

كيف تحسب القدرة (P) إذا عُلمت الطاقة (W) والزمن (t)؟

الإجابة: P = W / t

الشرح: القدرة تساوي الطاقة المنتقلة أو المستهلكة مقسوماً على الزمن اللازم لذلك.

تلميح: فكر في تعريف القدرة بأنها معدل بذل الشغل أو نقل الطاقة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما هو المبدأ الفيزيائي الذي يفسر تعليق قطرة الزيت المشحونة في مجال كهربائي؟

الإجابة: مبدأ التوازن بين القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة وقوة الجاذبية (الوزن).

الشرح: عندما تكون قطرة الزيت معلقة، تكون محصلة القوى المؤثرة عليها صفراً. القوة الكهربائية لأعلى (qE) توازن قوة الوزن لأسفل (mg).

تلميح: فكر في القوى المؤثرة على القطرة عندما تكون ساكنة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط