الأسئلة الممتدة

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

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

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

1

نوع: QUESTION_HOMEWORK

أي تحليـل للقـوة الدافعة الكهربائية EMF المتولدة فيه؟

2

نوع: QUESTION_HOMEWORK

تولدت قوة دافعة كهربائية حثية مقدارها 4.20 × 10⁻² V في سلك طوله 427 mm، يتحرك بسرعة 18.6 cm/s عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 1.4 T، ما مقدار هذا المجال؟

3

نوع: QUESTION_HOMEWORK

في أي الأشكال التالية لا يتولد تيار حثي في السلك ؟

4

نوع: QUESTION_HOMEWORK

يتحرك سلك طوله 15 cm بسرعة 0.12 m/s عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 1.4 T، ما مقدار القوة

5

نوع: QUESTION_HOMEWORK

يستخدم محول مثالي مصدراً للجهد مقداره 13 V. فإذا كان عدد لفات ملفه الابتدائي 130 لفة، والجهاز يعمل على تيار مقداره 1.9 A فما مقدار التيار المعطى للملف الابتدائي؟

6

نوع: QUESTION_HOMEWORK

مولد تيار متناوب يعطى جهداً مقداره 202 V بوصفه قيمة عظمى لـسخان كهربائي مقاومته 480 Ω. ما مقدار التيار الفعال في السخان؟

نوع: محتوى تعليمي

قارن بين القدرة الضائعة في المحول عند نقل قدرة مقدارها 800 W بفرق جهد مقداره 160 V في سلك والقدرة الضائعة عند نقل القدرة نفسها بفرق جهد مقداره 960 V، افترض أن مقاومة السلك 2 Ω، ما الاستنتاج الذي يمكن التوصل إليه؟

نوع: METADATA

إرشاد
استقص
استفسر من معلمك عن نوع الأسئلة المتوقعة في
الاختبار، واطلب إليه أيضاً تزويدك باختبارات تدريبية
حتى تصبح مواد الاختبار مألوفة لك.

🔍 عناصر مرئية

Figure 3

A circular arrangement of dots representing magnetic field lines or particles, with a circle in the center.

Figure 3

A bar magnet with N and S poles, surrounded by elliptical magnetic field lines.

Figure 3

A circular loop rotating within a magnetic field between N and S poles, depicted with dots representing field lines.

Figure 3

A magnetic field between N and S poles, with a stationary circle to the right.

Electrical Circuit

A circuit diagram showing a voltage source (202 V) connected in series with a resistor (4.80 × 10² Ω).

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: 1 ---
أي تحليـل للقـوة الدافعة الكهربائية EMF المتولدة فيه؟
  0 V A
  0.018 V B
  2.5 V D
  0.025 V C

--- SECTION: 2 ---
تولدت قوة دافعة كهربائية حثية مقدارها 4.20 × 10⁻² V في سلك طوله 427 mm، يتحرك بسرعة 18.6 cm/s عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 1.4 T، ما مقدار هذا المجال؟
  5.29 T A
  1.89 T B
  3.34 × 10⁻³ T C
  4.20 × 10⁻² V D

--- SECTION: 3 ---
في أي الأشكال التالية لا يتولد تيار حثي في السلك ؟
  A
  B
  C
  D

--- SECTION: 4 ---
يتحرك سلك طوله 15 cm بسرعة 0.12 m/s عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 1.4 T، ما مقدار القوة

--- SECTION: 5 ---
يستخدم محول مثالي مصدراً للجهد مقداره 13 V. فإذا كان عدد لفات ملفه الابتدائي 130 لفة، والجهاز يعمل على تيار مقداره 1.9 A فما مقدار التيار المعطى للملف الابتدائي؟
  0.27 A A
  0.70 A B
  4.8 A C
  13.3 A D

--- SECTION: 6 ---
مولد تيار متناوب يعطى جهداً مقداره 202 V بوصفه قيمة عظمى لـسخان كهربائي مقاومته 480 Ω. ما مقدار التيار الفعال في السخان؟
  1.68 A B
  2.38 A C
  0.298 A A
  3.37 A D

--- SECTION: الأسئلة الممتدة ---
قارن بين القدرة الضائعة في المحول عند نقل قدرة مقدارها 800 W بفرق جهد مقداره 160 V في سلك والقدرة الضائعة عند نقل القدرة نفسها بفرق جهد مقداره 960 V، افترض أن مقاومة السلك 2 Ω، ما الاستنتاج الذي يمكن التوصل إليه؟

إرشاد
استقص
استفسر من معلمك عن نوع الأسئلة المتوقعة في
الاختبار، واطلب إليه أيضاً تزويدك باختبارات تدريبية
حتى تصبح مواد الاختبار مألوفة لك.

--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: Figure 3
Description: A circular arrangement of dots representing magnetic field lines or particles, with a circle in the center.
Context: Illustrates a scenario related to magnetic fields and current induction.

**DIAGRAM**: Figure 3
Description: A bar magnet with N and S poles, surrounded by elliptical magnetic field lines.
Context: Represents magnetic field lines, relevant to understanding electromagnetic induction.

**DIAGRAM**: Figure 3
Description: A circular loop rotating within a magnetic field between N and S poles, depicted with dots representing field lines.
Context: Illustrates a generator setup where a rotating coil in a magnetic field induces current.

**DIAGRAM**: Figure 3
Description: A magnetic field between N and S poles, with a stationary circle to the right.
Context: Represents a stationary conductor in a magnetic field, where no current is induced.

**DIAGRAM**: Electrical Circuit
Description: A circuit diagram showing a voltage source (202 V) connected in series with a resistor (4.80 × 10² Ω).
Context: Represents a simple AC circuit used in calculating current.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 7

سؤال 1: 1. أي تحليل للوحدات يعد صحيحاً لحساب القوة الدافعة الكهربائية EMF ؟ (N.A.m)(J) (أ) J.C (ب) (N/A.m)(m)(m/s) (ج) (N.m.A/s)(1/m)(m/s) (د)

الإجابة: س1: الإجابة الصحيحة: (ج) $(N/A \cdot m)(m)(m/s)$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** القوة الدافعة الكهربائية (EMF) هي الشغل المبذول لنقل وحدة الشحنات الكهربائية، وبالتالي فإن وحدتها الأساسية هي الجول لكل كولوم (J/C).
**الخطوة 2 (التطبيق):** لنحلل الخيارات المعطاة ونرى أيها يكافئ J/C: - نعلم أن قانون القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة في سلك يتحرك في مجال مغناطيسي هو: $$\epsilon = Blv$$ حيث B هو شدة المجال المغناطيسي، L هو طول السلك، و v هي سرعة السلك. - لنحلل وحدات هذا القانون: - وحدة B (شدة المجال المغناطيسي) يمكن استنتاجها من قانون القوة المؤثرة على سلك: $F = BIL \implies B = F/(IL)$. إذن وحدة B هي $N/(A \cdot m)$. - وحدة L (الطول) هي $m$. - وحدة v (السرعة) هي $m/s$. - بالتعويض في قانون EMF: $$\text{وحدة } \epsilon = \left(\frac{N}{A \cdot m}\right) \cdot (m) \cdot \left(\frac{m}{s}\right)$$ $$\text{وحدة } \epsilon = \frac{N \cdot m}{A \cdot s}$$
**الخطوة 3 (النتيجة):** - نعلم أن الجول (J) هو وحدة الشغل أو الطاقة، ويكافئ $N \cdot m$. - ونعلم أن الكولوم (C) هو وحدة الشحنة، ويكافئ $A \cdot s$. - إذن، الوحدة التي توصلنا إليها $$\frac{N \cdot m}{A \cdot s} = \frac{J}{C}$$ وهي الوحدة الصحيحة للقوة الدافعة الكهربائية. بالنظر إلى الخيارات، نجد أن الخيار (ج) هو $(N/A \cdot m)(m)(m/s)$، وهو ما قمنا بتحليله. إذن الإجابة هي: **(ج)**

سؤال 2: 2. تولدت قوة دافعة كهربائية حثية مقدارها $4.20 \times 10^{-2} V$ في سلك طوله $427 mm$، يتحرك بسرعة $18.6 cm/s$ عمودياً على مجال مغناطيسي. ما مقدار هذا المجال؟ 5.29 T (أ) 1.89 T (ب) $3.34 \times 10^{-3} T$ (ج) $5.29 \times 10^{-1} T$ (د)

الإجابة: س2: الإجابة الصحيحة: (د) $B = 5.29 \times 10^{-1} T$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - القوة الدافعة الكهربائية الحثية: $\epsilon = 4.20 \times 10^{-2} V$ - طول السلك: $L = 427 mm$ - سرعة السلك: $v = 18.6 cm/s$ يجب تحويل الوحدات إلى النظام الدولي (SI): - $L = 427 mm = 427 \times 10^{-3} m = 0.427 m$ - $v = 18.6 cm/s = 18.6 \times 10^{-2} m/s = 0.186 m/s$
**الخطوة 2 (القانون):** بما أن السلك يتحرك عمودياً على المجال المغناطيسي، فإن القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة فيه تُحسب من العلاقة: $$\epsilon = Blv$$ حيث B هو مقدار المجال المغناطيسي، L هو طول السلك، و v هي سرعة السلك. نحن نبحث عن مقدار المجال المغناطيسي (B)، لذا نعيد ترتيب المعادلة: $$B = \frac{\epsilon}{Lv}$$
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم بعد تحويلها: $$B = \frac{4.20 \times 10^{-2} V}{(0.427 m) \times (0.186 m/s)}$$ $$B = \frac{0.042}{0.079422}$$ $$B \approx 0.5287 T$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** يمكن كتابة النتيجة بصيغة علمية: $$B \approx 5.29 \times 10^{-1} T$$ إذن مقدار المجال المغناطيسي هو: **$5.29 \times 10^{-1} T$**

سؤال 3: 3. في أي الأشكال التالية لا يتولد تيار حثي في السلك ؟

الإجابة: س3: الإجابة الصحيحة: (أ)

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** يتولد تيار حثي في سلك (أو قوة دافعة كهربائية حثية) عندما يقطع السلك خطوط المجال المغناطيسي. هذا يحدث عندما يكون هناك حركة نسبية بين السلك والمجال المغناطيسي بحيث يكون اتجاه حركة السلك غير موازٍ لخطوط المجال المغناطيسي.
**الخطوة 2 (التطبيق):** إذا تحرك السلك موازياً لخطوط المجال المغناطيسي، فإنه لا يقطع هذه الخطوط. في هذه الحالة، تكون الزاوية بين متجه السرعة ومتجه المجال المغناطيسي صفرًا أو 180 درجة، وبالتالي فإن القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة (والتيار الحثي إذا كانت الدائرة مغلقة) تكون صفراً، وذلك وفقاً للعلاقة $\epsilon = Blv \sin\theta$. عندما تكون $\theta = 0$ أو $\theta = 180$، فإن $\sin\theta = 0$، وبالتالي $\epsilon = 0$.
**الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، لا يتولد تيار حثي في السلك عندما يتحرك السلك موازياً لخطوط المجال المغناطيسي. بافتراض أن الخيار (أ) يمثل هذه الحالة (حركة السلك موازية لخطوط المجال المغناطيسي)، فإن الإجابة هي: **(أ)**

سؤال 4: 4. يتحرك سلك طوله $15 cm$ بسرعة $0.12 m/s$ عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره $1.4 T$، ما مقدار القوة الدافعة الكهربائية الحثية EMF المتولدة فيه؟ 0 V (أ) 0.018 V (ب) 0.025 V (ج) 2.5 V (د)

الإجابة: س4: $\epsilon = Blv$ $0.025 V$ الإجابة الصحيحة: (ج)

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - طول السلك: $L = 15 cm$ - سرعة السلك: $v = 0.12 m/s$ - مقدار المجال المغناطيسي: $B = 1.4 T$ يجب تحويل طول السلك إلى النظام الدولي (SI): - $L = 15 cm = 15 \times 10^{-2} m = 0.15 m$
**الخطوة 2 (القانون):** بما أن السلك يتحرك عمودياً على المجال المغناطيسي، فإن القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة فيه تُحسب من العلاقة: $$\epsilon = Blv$$ حيث B هو مقدار المجال المغناطيسي، L هو طول السلك، و v هي سرعة السلك.
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم بعد تحويلها: $$\epsilon = (1.4 T) \times (0.15 m) \times (0.12 m/s)$$ $$\epsilon = 0.21 \times 0.12$$ $$\epsilon = 0.0252 V$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة هو: **$0.025 V$**

سؤال 5: 5. يستخدم محول مثالي مصدراً للجهد مقداره $91 V$ لتشغيل جهاز يعمل بجهد مقداره $13 V$. فإذا كان عدد لفات ملفه الابتدائي 130 لفة، والجهاز يعمل على تيار مقداره $1.9 A$ فما مقدار التيار المعطى للملف الابتدائي؟ 0.27 A (أ) 0.70 A (ب) 4.8 A (ج) 13.3 A (د)

الإجابة: س5: $I_p = \frac{V_s I_s}{V_p} \approx 0.27 A$ الإجابة الصحيحة: (أ)

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - جهد الملف الابتدائي: $V_p = 91 V$ - جهد الملف الثانوي: $V_s = 13 V$ - تيار الملف الثانوي: $I_s = 1.9 A$ المطلوب هو مقدار التيار المعطى للملف الابتدائي ($I_p$).
**الخطوة 2 (القانون):** بما أن المحول مثالي، فإن القدرة الكهربائية في الملف الابتدائي تساوي القدرة الكهربائية في الملف الثانوي. أي أن: $$P_p = P_s$$ وبما أن القدرة $P = VI$، يمكننا كتابة العلاقة كالتالي: $$V_p I_p = V_s I_s$$ لإيجاد $I_p$، نعيد ترتيب المعادلة: $$I_p = \frac{V_s I_s}{V_p}$$
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة: $$I_p = \frac{(13 V) \times (1.9 A)}{91 V}$$ $$I_p = \frac{24.7}{91}$$ $$I_p \approx 0.2714 A$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار التيار المعطى للملف الابتدائي هو: **$0.27 A$**

سؤال 6: 6. مولد تيار متناوب يعطى جهداً مقداره $202 V$ بوصفه قيمة عظمى لسخان كهربائي مقاومته $480 \Omega$. ما مقدار التيار الفعال في السخان؟ 0.298 A (أ) 1.68 A (ب) 2.38 A (ج) 3.37 A (د)

الإجابة: س6: $I_{rms} \approx 0.298 A$ الإجابة الصحيحة: (أ)

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - الجهد الأقصى (القيمة العظمى) للمولد: $V_{max} = 202 V$ - مقاومة السخان الكهربائي: $R = 480 \Omega$ المطلوب هو مقدار التيار الفعال ($I_{rms}$) في السخان.
**الخطوة 2 (القانون):** لحساب التيار الفعال، نحتاج أولاً إلى حساب الجهد الفعال ($V_{rms}$). العلاقة بين الجهد الفعال والجهد الأقصى هي: $$V_{rms} = \frac{V_{max}}{\sqrt{2}}$$ بعد حساب الجهد الفعال، نستخدم قانون أوم لحساب التيار الفعال: $$I_{rms} = \frac{V_{rms}}{R}$$
**الخطوة 3 (الحل):** أولاً، نحسب الجهد الفعال: $$V_{rms} = \frac{202 V}{\sqrt{2}} \approx \frac{202}{1.4142} \approx 142.83 V$$ ثانياً، نحسب التيار الفعال باستخدام قانون أوم: $$I_{rms} = \frac{142.83 V}{480 \Omega}$$ $$I_{rms} \approx 0.2975 A$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار التيار الفعال في السخان هو: **$0.298 A$**

سؤال 7: 7. قارن بين القدرة الضائعة في المحول عند نقل قدرة مقدارها $800 W$ بفرق جهد مقداره $160 V$ في سلك والقدرة الضائعة عند نقل القدرة نفسها بفرق جهد مقداره $960 V$، افترض أن مقاومة السلك $2 \Omega$، ما الاستنتاج الذي يمكن التوصل إليه؟

الإجابة: س7: - عند $160 V$ $P_{loss} = 50 W$ - عند $960 V$: $P_{loss} \approx 1.39 W$ الاستنتاج: الجهد الأعلى يقلل القدرة الضائعة.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - القدرة المنقولة: $P_{transmitted} = 800 W$ - مقاومة السلك: $R_{wire} = 2 \Omega$ لدينا حالتان لفرق الجهد: - الحالة الأولى: $V_1 = 160 V$ - الحالة الثانية: $V_2 = 960 V$ المطلوب هو مقارنة القدرة الضائعة في السلك في كلتا الحالتين.
**الخطوة 2 (القانون):** القدرة الضائعة في السلك تُحسب من العلاقة: $$P_{loss} = I^2 R_{wire}$$ حيث I هو التيار المار في السلك. لحساب التيار، نستخدم العلاقة بين القدرة والجهد: $$P_{transmitted} = V I \implies I = \frac{P_{transmitted}}{V}$$
**الخطوة 3 (الحل):** **الحالة الأولى: عند فرق جهد $V_1 = 160 V$** - نحسب التيار المار في السلك: $$I_1 = \frac{P_{transmitted}}{V_1} = \frac{800 W}{160 V} = 5 A$$ - نحسب القدرة الضائعة: $$P_{loss1} = I_1^2 R_{wire} = (5 A)^2 \times (2 \Omega) = 25 \times 2 = 50 W$$ **الحالة الثانية: عند فرق جهد $V_2 = 960 V$** - نحسب التيار المار في السلك: $$I_2 = \frac{P_{transmitted}}{V_2} = \frac{800 W}{960 V} \approx 0.8333 A$$ - نحسب القدرة الضائعة: $$P_{loss2} = I_2^2 R_{wire} = (0.8333 A)^2 \times (2 \Omega) \approx 0.6944 \times 2 \approx 1.3888 W$$ بالتقريب، $P_{loss2} \approx 1.39 W$.
**الخطوة 4 (النتيجة والاستنتاج):** - عند $160 V$: القدرة الضائعة $P_{loss1} = 50 W$ - عند $960 V$: القدرة الضائعة $P_{loss2} \approx 1.39 W$ بمقارنة القدرتين الضائعتين، نلاحظ أن القدرة الضائعة عند الجهد الأعلى (960V) أقل بكثير من القدرة الضائعة عند الجهد المنخفض (160V). الاستنتاج الذي يمكن التوصل إليه هو: **الجهد الأعلى يقلل القدرة الضائعة في أسلاك النقل بشكل كبير.**