صفحة 13 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الدواىر الكهربائية

Electric Circuits

تتحرك الشحنات الموضوعة في مسار مغلق، بحيث تتحرك في دورة تبدأ من البطارية (المضخة)، ثم تصل إلى الموضع B من خلال الموصل C، وتصل بعد ذلك إلى اللوح A خلال مسار مغلق أو مسار موصل يسمح بتدفق الشحنات لتعود إلى المضخة مرة أخرى. وتسمى الدائرة الكهربائية (موضحة للشحنات)، تعمل على زيادة طاقة الوضع الكهربائية للشحنات المتدفقة من A إلى B، كما تحتوي أيضاً على أداة تقلل من طاقة الوضع الكهربائية للشحنات المتدفقة من B إلى A. وتتحول عادة طاقة الوضع التي تفقدها الشحنات المتحركة (qV) بهذه الأداة إلى أشكال أخرى للطاقة. فمثلاً يعمل المحرك على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية، ويحول المصباح الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية، وتحول المدفأة الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.

تدور البطارية هو تزويد الشحنات الكهربائية بطاقة تمكنها من التدفق في الدائرة مشكلة تياراً كهربائياً.

حفظ الشحنة

لا تفنى الشحنات ولا تستحدث، ولكن يمكن فصلها؛ لذا فإن الكمية الكلية للشحنة – عدد الإلكترونات السالبة والأيونات الموجبة – في الدائرة لا تتغير. فإذا تدفق كولوم واحد من الشحنات الكهربائية خلال ثانية واحدة في جزء من الدائرة الكهربائية المغلقة فسيتبقى المقدار نفسه من الشحنات في جميع أجزاء الدائرة نفسها، لذا تكون كمية الشحنة محفوظة. كما تكون الطاقة محفوظة أيضاً في الطاقة الكهربائية خلال ثانية واحدة في جزء من الدائرة الكهربائية المغلقة، لذا تكون كمية الشحنة محفوظة. كما تكون الطاقة محفوظة أيضاً في الطاقة الكهربائية، حيث إن التغير في الطاقة الكهربائية دلتا E يساوي qV. ولأن q محفوظة فإن التغير الكلي في طاقة الوضع للشحنات التي تحركت دورة كاملة في الدائرة الكهربائية يساوي صفراً. وتكون الزيادة في فرق الجهد خلال جزء من دائرة كهربائية مساوية للنقصان في فرق الجهد خلال الأجزاء الأخرى منها.

معدل تدفق الشحنة ومعدل تحول الطاقة

Rates of Charge Flow and Energy Transfers

تمثل القدرة المعدل الزمني لتحول الطاقة، وتقاس بوحدة الواط W. فإذا حول مولد كهربائي 1J من الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية في كل ثانية، فعندئذ يمكننا القول إن المولد يحول الطاقة بمعدل 1J/s أو 1W. وتعتمد الطاقة التي يحملها التيار الكهربائي على فرق الجهد V بين طرفي المسار الذي يتحرك فيه التيار؛ أي أن qV = E. ويسمى معدل تدفق الشحنة الكهربائية q/t شدة التيار الكهربائي، حيث وحدة قياس كمية الشحنة لكل ثانية هي الكولوم. ويرمز إلى التيار الكهربائي بالرمز I. وهي الوحدة المعيارية لشدة التيار الكهربائي في النظام الدولي للوحدات SI.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

الدواىر الكهربائية Electric Circuits تتحرك الشحنات الموضوعة في مسار مغلق، بحيث تتحرك في دورة تبدأ من البطارية (المضخة)، ثم تصل إلى الموضع B من خلال الموصل C، وتصل بعد ذلك إلى اللوح A خلال مسار مغلق أو مسار موصل يسمح بتدفق الشحنات لتعود إلى المضخة مرة أخرى. وتسمى الدائرة الكهربائية (موضحة للشحنات)، تعمل على زيادة طاقة الوضع الكهربائية للشحنات المتدفقة من A إلى B، كما تحتوي أيضاً على أداة تقلل من طاقة الوضع الكهربائية للشحنات المتدفقة من B إلى A. وتتحول عادة طاقة الوضع التي تفقدها الشحنات المتحركة (qV) بهذه الأداة إلى أشكال أخرى للطاقة. فمثلاً يعمل المحرك على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية، ويحول المصباح الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية، وتحول المدفأة الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. تدور البطارية هو تزويد الشحنات الكهربائية بطاقة تمكنها من التدفق في الدائرة مشكلة تياراً كهربائياً. حفظ الشحنة لا تفنى الشحنات ولا تستحدث، ولكن يمكن فصلها؛ لذا فإن الكمية الكلية للشحنة – عدد الإلكترونات السالبة والأيونات الموجبة – في الدائرة لا تتغير. فإذا تدفق كولوم واحد من الشحنات الكهربائية خلال ثانية واحدة في جزء من الدائرة الكهربائية المغلقة فسيتبقى المقدار نفسه من الشحنات في جميع أجزاء الدائرة نفسها، لذا تكون كمية الشحنة محفوظة. كما تكون الطاقة محفوظة أيضاً في الطاقة الكهربائية خلال ثانية واحدة في جزء من الدائرة الكهربائية المغلقة، لذا تكون كمية الشحنة محفوظة. كما تكون الطاقة محفوظة أيضاً في الطاقة الكهربائية، حيث إن التغير في الطاقة الكهربائية دلتا E يساوي qV. ولأن q محفوظة فإن التغير الكلي في طاقة الوضع للشحنات التي تحركت دورة كاملة في الدائرة الكهربائية يساوي صفراً. وتكون الزيادة في فرق الجهد خلال جزء من دائرة كهربائية مساوية للنقصان في فرق الجهد خلال الأجزاء الأخرى منها. معدل تدفق الشحنة ومعدل تحول الطاقة Rates of Charge Flow and Energy Transfers تمثل القدرة المعدل الزمني لتحول الطاقة، وتقاس بوحدة الواط W. فإذا حول مولد كهربائي 1J من الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية في كل ثانية، فعندئذ يمكننا القول إن المولد يحول الطاقة بمعدل 1J/s أو 1W. وتعتمد الطاقة التي يحملها التيار الكهربائي على فرق الجهد V بين طرفي المسار الذي يتحرك فيه التيار؛ أي أن qV = E. ويسمى معدل تدفق الشحنة الكهربائية q/t شدة التيار الكهربائي، حيث وحدة قياس كمية الشحنة لكل ثانية هي الكولوم. ويرمز إلى التيار الكهربائي بالرمز I. وهي الوحدة المعيارية لشدة التيار الكهربائي في النظام الدولي للوحدات SI. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447