خريطة المفاهيم - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

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

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

الدرس: خريطة المفاهيم

📚 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

خريطة المفاهيم

نوع: محتوى تعليمي

أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: الواط، التيار، المقاومة.

نوع: محتوى تعليمي

c. تعمل على فتح الدائرة وإغلاقها؟ d. تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية؟

40

نوع: QUESTION_HOMEWORK

صف تحولات الطاقة التي تحدث في الأدوات الآتية:

41

نوع: QUESTION_HOMEWORK

أي السلكين يوصل الكهرباء بمقاومة أقل: سلك مساحة مقطعه العرضي كبيرة، أم سلك مساحة مقطعه العرضي صغيرة؟

42

نوع: QUESTION_HOMEWORK

لماذا يكون عدد المصابيح التي تحترق لحظة إضاءتها أكبر كثيراً من عدد المصابيح التي تحترق وهي مضاءة؟

43

نوع: QUESTION_HOMEWORK

عند عمل دائرة قصر لبطارية بوصل طرفي سلك نحاسي بقطبي البطارية ترتفع درجة حرارة السلك. فسر لماذا يحدث ذلك؟

44

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما الكميات الكهربائية التي يجب المحافظة على مقاديرها قليلة عند نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة بصورة اقتصادية؟

45

نوع: QUESTION_HOMEWORK

عرف وحدة القدرة الكهربائية بدلالة النظام الدولي للوحدات SI.

تطبيق المفاهيم

نوع: QUESTION_HOMEWORK

خطوط القدرة لماذا تستطيع الطيور الوقوف على خطوط الجهد المرتفع دون أن تتعرض لصدمة كهربائية؟

47

نوع: QUESTION_HOMEWORK

صف طرق لزيادة التيار في دائرة كهربائية.

48

نوع: QUESTION_HOMEWORK

المصابيح الكهربائية يعمل مصباحان كهربائيان في دائرة كهربائية جهدها V 120. إذا كانت قدرة أحدهما W 50 والآخر W 100، فأي المصباحين مقاومته أكبر؟ وضح إجابتك.

الشكل 1-11

نوع: محتوى تعليمي

ارجع إلى الشكل 1-11 للإجابة عن الأسئلة 39-36

36

نوع: QUESTION_HOMEWORK

كيف يجب وصل فولتميتر في الشكل لقياس جهد المحرك؟

37

نوع: QUESTION_HOMEWORK

كيف يجب وصل أميتر في الشكل لقياس تيار المحرك؟

38

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما اتجاه التيار الاصطلاحي في المحرك؟

39

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما رقم الأداة التي: a. تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية؟ b. تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية؟

إتقان المفاهيم

نوع: QUESTION_HOMEWORK

عرف وحدة قياس التيار الكهربائي بدلالة النظام الدولي للوحدات SI.

وزارة التعليم

نوع: METADATA

Ministry of Education 2025 - 1447

🔍 عناصر مرئية

خريطة المفاهيم

A concept map showing relationships between concepts. The central oval is labeled 'الكهرباء'. Ovals connected to it are 'معدل التدفق', 'معدل التحويل', 'مانعة التدفق'. Below these are 'القدرة'. Below 'القدرة' are 'الأمبير' and 'الأوم'.

الشكل 1-11

An electrical circuit diagram containing a battery, a switch, a resistor, and a light bulb, with numbered components.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: خريطة المفاهيم --- أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: الواط، التيار، المقاومة. c. تعمل على فتح الدائرة وإغلاقها؟ d. تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية؟ --- SECTION: 40 --- صف تحولات الطاقة التي تحدث في الأدوات الآتية: a. مصباح كهربائي متوهج. b. مجففة ملابس. c. مذياع رقمي مزود بساعة. --- SECTION: 41 --- أي السلكين يوصل الكهرباء بمقاومة أقل: سلك مساحة مقطعه العرضي كبيرة، أم سلك مساحة مقطعه العرضي صغيرة؟ --- SECTION: 42 --- لماذا يكون عدد المصابيح التي تحترق لحظة إضاءتها أكبر كثيراً من عدد المصابيح التي تحترق وهي مضاءة؟ --- SECTION: 43 --- عند عمل دائرة قصر لبطارية بوصل طرفي سلك نحاسي بقطبي البطارية ترتفع درجة حرارة السلك. فسر لماذا يحدث ذلك؟ --- SECTION: 44 --- ما الكميات الكهربائية التي يجب المحافظة على مقاديرها قليلة عند نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة بصورة اقتصادية؟ --- SECTION: 45 --- عرف وحدة القدرة الكهربائية بدلالة النظام الدولي للوحدات SI. --- SECTION: تطبيق المفاهيم --- خطوط القدرة لماذا تستطيع الطيور الوقوف على خطوط الجهد المرتفع دون أن تتعرض لصدمة كهربائية؟ --- SECTION: 47 --- صف طرق لزيادة التيار في دائرة كهربائية. --- SECTION: 48 --- المصابيح الكهربائية يعمل مصباحان كهربائيان في دائرة كهربائية جهدها V 120. إذا كانت قدرة أحدهما W 50 والآخر W 100، فأي المصباحين مقاومته أكبر؟ وضح إجابتك. --- SECTION: الشكل 1-11 --- ارجع إلى الشكل 1-11 للإجابة عن الأسئلة 39-36 --- SECTION: 36 --- كيف يجب وصل فولتميتر في الشكل لقياس جهد المحرك؟ --- SECTION: 37 --- كيف يجب وصل أميتر في الشكل لقياس تيار المحرك؟ --- SECTION: 38 --- ما اتجاه التيار الاصطلاحي في المحرك؟ --- SECTION: 39 --- ما رقم الأداة التي: a. تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية؟ b. تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية؟ a. تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية؟ b. تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية؟ --- SECTION: إتقان المفاهيم --- عرف وحدة قياس التيار الكهربائي بدلالة النظام الدولي للوحدات SI. --- SECTION: وزارة التعليم --- Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: خريطة المفاهيم Description: A concept map showing relationships between concepts. The central oval is labeled 'الكهرباء'. Ovals connected to it are 'معدل التدفق', 'معدل التحويل', 'مانعة التدفق'. Below these are 'القدرة'. Below 'القدرة' are 'الأمبير' and 'الأوم'. Context: Used to organize and connect key concepts related to electricity. **DIAGRAM**: الشكل 1-11 Description: An electrical circuit diagram containing a battery, a switch, a resistor, and a light bulb, with numbered components. Context: Illustrates a simple electrical circuit used to explain concepts of voltage, current, and resistance.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 15

سؤال 34: أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: الواط، التيار، المقاومة.

الإجابة: س 34: - معدل التدفق ← التيار - ممانعة التدفق ← المقاومة - وحدة القدرة ← الواط

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** لفهم خريطة المفاهيم، نتذكر التعريفات الأساسية للكميات الكهربائية ووحداتها.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** - "معدل التدفق" يشير إلى تدفق الشحنات الكهربائية، وهذا هو تعريف التيار الكهربائي. - "ممانعة التدفق" هي الخاصية التي تعيق مرور التيار، وهذا هو تعريف المقاومة الكهربائية. - "وحدة القدرة" هي الوحدة التي تقيس معدل تحول الطاقة، وهي الواط.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن الإجابة هي: - معدل التدفق ← **التيار** - ممانعة التدفق ← **المقاومة** - وحدة القدرة ← **الواط**

سؤال 35: عرّف وحدة قياس التيار الكهربائي بدلالة النظام الدولي للوحدات SI.

الإجابة: س 35: وحدة التيار هي الأمبير (A)، وتُعرّف بأنها مرور شحنة مقدارها 1 كولوم خلال مقطع موصل في 1 ثانية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن التيار الكهربائي هو معدل تدفق الشحنة الكهربائية. وحدة قياس الشحنة في النظام الدولي هي الكولوم (C)، ووحدة قياس الزمن هي الثانية (s).
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بما أن التيار هو الشحنة مقسومة على الزمن ($I = Q/t$)، فإن وحدة التيار (الأمبير) تُعرّف بناءً على هذه الوحدات الأساسية.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، وحدة التيار الكهربائي هي الأمبير (A)، وتُعرّف بأنها **مرور شحنة مقدارها 1 كولوم خلال مقطع موصل في 1 ثانية**.

سؤال 36: كيف يجب وصل فولتمتر في الشكل لقياس جهد المحرك؟

الإجابة: س 36: يُوصل الفولتمتر على التوازي بين طرفي المحرك (الأداة 4).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الفولتمتر هو جهاز يُستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي (الفولتية) بين نقطتين في الدائرة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لقياس فرق الجهد عبر مكون معين (مثل المحرك)، يجب أن يُوصل الفولتمتر بحيث يكون طرفاه على جانبي هذا المكون، أي على التوازي معه. هذا يضمن أن الفولتمتر يقيس فرق الجهد بين النقطتين اللتين يقع بينهما المحرك.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، يجب أن يُوصل الفولتمتر **على التوازي بين طرفي المحرك**.

سؤال 37: كيف يجب وصل أميتر في الشكل لقياس تيار المحرك؟

الإجابة: س 37: يُوصل الأميتر على التوالي مع المحرك (الأداة 4).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الأميتر هو جهاز يُستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي المار في جزء من الدائرة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لقياس التيار المار عبر مكون معين (مثل المحرك)، يجب أن يُوصل الأميتر بحيث يمر التيار كله من خلاله. هذا يعني أنه يجب أن يكون جزءًا من المسار الذي يسلكه التيار، أي على التوالي مع المكون.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، يجب أن يُوصل الأميتر **على التوالي مع المحرك**.

سؤال 38: ما اتجاه التيار الاصطلاحي في المحرك؟

الإجابة: س 38: من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في الدوائر الكهربائية، يُعرف التيار الاصطلاحي بأنه اتجاه تدفق الشحنات الموجبة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بشكل تقليدي، تُعتبر الشحنات الموجبة تتدفق من القطب الموجب لمصدر الجهد (البطارية) عبر الدائرة الخارجية إلى القطب السالب.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، اتجاه التيار الاصطلاحي في المحرك هو **من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب**.

سؤال 39: ما رقم الأداة التي: a. تحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية؟ b. تحوّل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية؟ c. تعمل على فتح الدائرة وإغلاقها؟ d. تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية؟

الإجابة: س 39 (a,b): a(4 b(1 س 39 (c,d): c(2 d(4

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نستعرض وظائف المكونات الكهربائية الشائعة وتحويلات الطاقة التي تحدث فيها.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** a. الأداة التي تحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية هي المحرك الكهربائي. (نفترض أن الأداة 4 هي المحرك). b. الأداة التي تحوّل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية هي البطارية. (نفترض أن الأداة 1 هي البطارية). c. الأداة التي تعمل على فتح الدائرة وإغلاقها هي المفتاح الكهربائي. (نفترض أن الأداة 2 هي المفتاح). d. تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية هو نفس تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، ويتم ذلك بواسطة المحرك. (نفترض أن الأداة 4 هي المحرك).
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، أرقام الأدوات هي: a. تحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية: **4** b. تحوّل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية: **1** c. تعمل على فتح الدائرة وإغلاقها: **2** d. تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية: **4**

سؤال 40: صف تحوّلات الطاقة التي تحدث في الأدوات الآتية: a. مصباح كهربائي متوهّج. b. مجفّفة ملابس. c. مذياع رقمي مزوّد بساعة.

الإجابة: س 40: a) مصباح: كهربائية ← ضوئية + حرارية b) مجففة: كهربائية ← حرارية + حركية c) مذياع: كهربائية ← صوتية + ضوئية

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لفهم تحولات الطاقة، نفكر في الغرض الأساسي لكل جهاز وما هي أشكال الطاقة التي ينتجها من الطاقة الكهربائية التي يستهلكها. a. **مصباح كهربائي متوهّج:** الغرض الأساسي هو إنتاج الضوء. لكن جزءًا كبيرًا من الطاقة الكهربائية يتحول إلى حرارة بسبب مقاومة الفتيلة، مما يجعله يتوهج. إذن، التحول هو: **كهربائية ← ضوئية + حرارية**. b. **مجفّفة ملابس:** الغرض الأساسي هو تجفيف الملابس، وهذا يتطلب حرارة. كما أنها تحتوي على محرك لتدوير الهواء، مما يعني طاقة حركية. إذن، التحول هو: **كهربائية ← حرارية + حركية**. c. **مذياع رقمي مزوّد بساعة:** الغرض الأساسي للمذياع هو إنتاج الصوت. الساعة الرقمية تعرض الوقت، مما يتطلب إضاءة (طاقة ضوئية). إذن، التحول هو: **كهربائية ← صوتية + ضوئية**.

سؤال 41: أي السلكين يوصل الكهرباء بمقاومة أقل: سلك مساحة مقطعه العرضي كبيرة، أم سلك مساحة مقطعه العرضي صغيرة؟

الإجابة: س 41: السلك ذو مساحة مقطع عرضي كبيرة مقاومته أقل.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن مقاومة الموصل الكهربائي تعتمد على عدة عوامل، منها طول الموصل ومساحة مقطعه العرضي ونوع المادة ودرجة الحرارة. العلاقة بين المقاومة ومساحة المقطع العرضي هي علاقة عكسية.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** كلما زادت مساحة المقطع العرضي للسلك، زادت المساحة المتاحة لمرور الإلكترونات، وبالتالي تقل الممانعة التي تواجهها الإلكترونات أثناء تدفقها.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، السلك الذي يوصل الكهرباء بمقاومة أقل هو **السلك ذو مساحة المقطع العرضي الكبيرة**.

سؤال 42: لماذا يكون عدد المصابيح التي تحترق لحظة إضاءتها أكبر كثيرًا من عدد المصابيح التي تحترق وهي مضاءة؟

الإجابة: س 42: لأن الفتيلة تكون باردة ومقاومتها صغيرة، فيمر تيار كبير يقطعها.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** عند إضاءة المصباح لأول مرة، تكون فتيلة المصباح باردة. مقاومة الفتيلة تتناسب طرديًا مع درجة حرارتها. عندما تكون باردة، تكون مقاومتها صغيرة جدًا مقارنة بمقاومتها عندما تكون متوهجة وحارة. وفقًا لقانون أوم ($I = V/R$)، إذا كان فرق الجهد (V) ثابتًا والمقاومة (R) صغيرة جدًا، فإن التيار (I) المار عبر الفتيلة سيكون كبيرًا جدًا في لحظة التشغيل الأولى. هذا التيار الكبير جدًا يولد كمية كبيرة من الحرارة في وقت قصير جدًا، مما قد يؤدي إلى انصهار أو قطع الفتيلة قبل أن تسخن وتزداد مقاومتها. أما عندما يكون المصباح مضاءً بالفعل، تكون الفتيلة ساخنة ومقاومتها عالية، وبالتالي يمر تيار أقل وأكثر استقرارًا، مما يقلل من احتمالية احتراقها.

سؤال 43: عند عمل دائرة قصر لبطارية بوصل طرفي سلك نحاسي بقطبي البطارية ترتفع درجة حرارة السلك. فسّر لماذا يحدث ذلك؟

الإجابة: س 43: لأن المقاومة تكون صغيرة جدًا فيمر تيار كبير يرفع الحرارة.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** عند عمل دائرة قصر، يتم توصيل قطبي البطارية مباشرة بسلك نحاسي ذي مقاومة صغيرة جدًا. في هذه الحالة، تكون المقاومة الكلية للدائرة منخفضة للغاية. وفقًا لقانون أوم ($I = V/R$)، إذا كان فرق الجهد (V) ثابتًا ومقاومة الدائرة (R) صغيرة جدًا، فإن شدة التيار (I) المار في الدائرة ستكون كبيرة جدًا. الطاقة الحرارية المتولدة في السلك تتناسب طرديًا مع مربع التيار ($P = I^2 R$). مع مرور تيار كبير جدًا عبر السلك، حتى لو كانت مقاومته صغيرة، فإن كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية تتحول إلى طاقة حرارية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة السلك بشكل ملحوظ وقد يسبب انصهاره أو احتراقه.

سؤال 44: ما الكميّات الكهربائية التي يجب المحافظة على مقاديرها قليلة عند نقل الطاقة الكهربائية مسافات طويلة بصورة اقتصادية؟

الإجابة: س 44: يجب جعل شدة التيار صغيرة ومقاومة خطوط النقل صغيرة.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عند نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة، يحدث فقد للطاقة على شكل حرارة في أسلاك النقل. هذا الفقد في القدرة يُعطى بالعلاقة $P_{فقد} = I^2 R$، حيث $I$ هو شدة التيار المار في الأسلاك و $R$ هي مقاومة أسلاك النقل.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لتقليل هذا الفقد وجعل النقل اقتصاديًا، يجب تقليل القدرة المفقودة. يمكن تحقيق ذلك بطريقتين رئيسيتين: 1. تقليل شدة التيار ($I$): بما أن الفقد يتناسب مع مربع التيار، فإن تقليل التيار له تأثير كبير على تقليل الفقد. 2. تقليل مقاومة خطوط النقل ($R$): يمكن تحقيق ذلك باستخدام أسلاك سميكة جدًا أو مواد ذات موصلية عالية، ولكن هذا قد يكون مكلفًا.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، الكميات الكهربائية التي يجب المحافظة على مقاديرها قليلة عند نقل الطاقة الكهربائية مسافات طويلة بصورة اقتصادية هي **شدة التيار ومقاومة خطوط النقل**.

سؤال 45: عرف وحدة القدرة الكهربائية بدلالة النظام الدولي للوحدات SI.

الإجابة: س 45: وحدة القدرة هي الواط (W) وتساوي جول/ثانية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** القدرة الكهربائية هي المعدل الزمني لتحول الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة (مثل الحرارة أو الضوء أو الحركة).
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في النظام الدولي للوحدات (SI)، تُقاس الطاقة بالجول (J) والزمن بالثانية (s). بما أن القدرة هي الطاقة مقسومة على الزمن ($P = E/t$).
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، وحدة القدرة الكهربائية هي الواط (W)، وتُعرّف بأنها **جول لكل ثانية (J/s)**.

سؤال 46: خطوط القدرة لماذا تستطيع الطيور الوقوف على خطوط الجهد المرتفع دون أن تتعرض لصدمة كهربائية؟

الإجابة: س 46: لأن قدمي الطائر على نفس الجهد فلا يمر تيار مؤثر.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لكي يتعرض الكائن الحي لصدمة كهربائية، يجب أن يمر تيار كهربائي عبر جسمه. لكي يمر تيار، يجب أن يكون هناك فرق جهد كهربائي بين نقطتين مختلفتين في جسم الكائن. عندما يقف الطائر على سلك واحد من خطوط الجهد المرتفع، تكون كلتا قدميه على نفس السلك. هذا يعني أن النقطتين اللتين تلامسهما قدما الطائر لهما نفس الجهد الكهربائي (لا يوجد فرق جهد بينهما). بما أنه لا يوجد فرق جهد بين قدمي الطائر، فإنه لا يمر تيار كهربائي مؤثر عبر جسمه، وبالتالي لا يتعرض لصدمة كهربائية. لو لمست قدم الطائر سلكًا آخر بجهد مختلف، أو الأرض، لمر تيار وتعرض لصدمة.

سؤال 47: صف طريقتين لزيادة التيار في دائرة كهربائية.

الإجابة: س 47: 1) زيادة فرق الجهد. 2) تقليل المقاومة الكلية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نستند إلى قانون أوم الذي يربط بين التيار (I)، وفرق الجهد (V)، والمقاومة (R) في دائرة كهربائية: $I = V/R$.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** من هذه العلاقة، يمكننا استنتاج طريقتين لزيادة التيار: 1. **زيادة فرق الجهد (V):** إذا زاد فرق الجهد عبر الدائرة مع بقاء المقاومة ثابتة، فإن التيار سيزداد طرديًا. 2. **تقليل المقاومة الكلية (R):** إذا قلت المقاومة الكلية للدائرة مع بقاء فرق الجهد ثابتًا، فإن التيار سيزداد عكسيًا.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، طريقتان لزيادة التيار في دائرة كهربائية هما: 1. **زيادة فرق الجهد.** 2. **تقليل المقاومة الكلية.**

سؤال 48: المصابيح الكهربائية يعمل مصباحان كهربائيان في دائرة كهربائية جهدها 120V. إذا كانت قدرة أحدهما 50W والآخر 100W، فأي المصباحين مقاومته أكبر؟ وضح إجابتك.

الإجابة: س 48: مقاومة مصباح 50W أكبر؛ لأن العلاقة عكسية مع القدرة عند ثبات الجهد.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر العلاقة بين القدرة الكهربائية (P)، وفرق الجهد (V)، والمقاومة (R). إحدى صيغ القدرة هي $P = V^2 / R$.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في هذا السؤال، فرق الجهد (V) ثابت لكلا المصباحين (120V). من العلاقة $P = V^2 / R$، يمكننا ملاحظة أن القدرة (P) والمقاومة (R) تتناسبان عكسيًا عندما يكون فرق الجهد ثابتًا. هذا يعني أن المصباح ذو القدرة الأقل ستكون مقاومته أكبر، والعكس صحيح.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** بما أن المصباح الأول قدرته 50W والمصباح الثاني قدرته 100W، فإن المصباح ذو القدرة الأقل (50W) ستكون مقاومته أكبر. إذن، **مقاومة مصباح 50W أكبر**؛ لأن العلاقة عكسية مع القدرة عند ثبات الجهد.