صفحة 39 - 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

📚 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

إذا وصل مصباح كهربائي قدرته 100 W بسلك كهربائي فرق جهد بين طرفيه 120 V في مقدار التيار المار في المصباح؟

2

نوع: QUESTION_HOMEWORK

إذا وصلت مقاومة مقدارها 5.0 Ω ببطارية جهدها 9.0 V فما مقدار الطاقة الحرارية الناتجة خلال ؟min 7.5

3

نوع: QUESTION_HOMEWORK

يمر تيار كهربائي مقداره A 0.50 في المصباح اليدوي الموضح أدناه. فإذا كان الجهد عبارة عن مجموع جهود البطاريات المتصلة فما مقدار القدرة الواصلة إلى المصباح؟

4

نوع: QUESTION_HOMEWORK

إذا أضيء المصباح اليدوي الموضح أعلاه مدة min 3.0 فما مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إليه؟

5

نوع: QUESTION_HOMEWORK

يمر تيار مقداره A 2.0 في دائرة تحتوي على محرك مقاومته Ω 12 ، ما مقدار الطاقة المحولة إلى محرك التشغيل لمدة واحدة دقيقة؟

6

نوع: QUESTION_HOMEWORK

إذا مر تيار مقداره 5.00 mA في مقاومة مقدارها 50.0 Ω في دائرة كهربائية موصلة بمقاومة مع بطارية فإن مقدار القدرة الكهربائية المستنفدة في الدائرة؟

7

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة إلى مصباح قدرته W 60.0 ، إذا تم تشغيله مدة h 2.5؟

8

نوع: QUESTION_HOMEWORK

بين الرسم أدناه دائرة كهربائية بسيطة تحتوي على مولد DC ، ومقاومة. فإذا كانت المقاومة في الرسم تمثل شعر مقاومته Ω 8.5 في مقاومة التيار المار في الدائرة؟ وما مقدار الطاقة التي يستهلكها مجفف الشعر إذا تم تشغيله min 2.5؟

نوع: محتوى تعليمي

إرشاد

نوع: محتوى تعليمي

إذا تضمن سؤال اختبار أكثر من جدول، أو أكثر من رسم بياني أو تخطيطي أو مرفق فعليك استخدامها جميعاً. وإذا اعتمدت في إجابتك على رسم واحد فقط فمن المحتمل أن تفقد جزءاً مهماً من المعلومات

🔍 عناصر مرئية

المصباح اليدوي

The diagram shows a hand-crank generator with three 1.5V labels, suggesting a total voltage of 4.5V, connected to a light bulb.

دائرة كهربائية بسيطة

A simple circuit diagram showing a DC voltage source labeled '120 V' connected in series with a resistor and a hair dryer symbol. An arrow labeled 'I' indicates current flow.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: 1 --- إذا وصل مصباح كهربائي قدرته 100 W بسلك كهربائي فرق جهد بين طرفيه 120 V في مقدار التيار المار في المصباح؟ 0.8 A 1 A 1.2 A 2 A --- SECTION: 2 --- إذا وصلت مقاومة مقدارها 5.0 Ω ببطارية جهدها 9.0 V فما مقدار الطاقة الحرارية الناتجة خلال ؟min 7.5 1.2×10² J 1.3×10³ J 3.0×10³ J 7.3×10³ J --- SECTION: 3 --- يمر تيار كهربائي مقداره A 0.50 في المصباح اليدوي الموضح أدناه. فإذا كان الجهد عبارة عن مجموع جهود البطاريات المتصلة فما مقدار القدرة الواصلة إلى المصباح؟ 0.11 W 1.1 W 2.3 W 4.5 W --- SECTION: 4 --- إذا أضيء المصباح اليدوي الموضح أعلاه مدة min 3.0 فما مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إليه؟ 6.9 J 14 J 2.0×10² J 4.1×10² J --- SECTION: 5 --- يمر تيار مقداره A 2.0 في دائرة تحتوي على محرك مقاومته Ω 12 ، ما مقدار الطاقة المحولة إلى محرك التشغيل لمدة واحدة دقيقة؟ 2.0×10¹ J 4.8×10¹ J 2.9×10³ J 1.7×10⁵ J --- SECTION: 6 --- إذا مر تيار مقداره 5.00 mA في مقاومة مقدارها 50.0 Ω في دائرة كهربائية موصلة بمقاومة مع بطارية فإن مقدار القدرة الكهربائية المستنفدة في الدائرة؟ 1.00×10⁻² W 1.25×10⁻³ W 1.00×10⁻³ W 2.50×10⁻³ W --- SECTION: 7 --- ما مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة إلى مصباح قدرته W 60.0 ، إذا تم تشغيله مدة h 2.5؟ 4.2×10⁻² J 1.5×10² J 2.4×10¹ J 5.4×10⁵ J --- SECTION: 8 --- بين الرسم أدناه دائرة كهربائية بسيطة تحتوي على مولد DC ، ومقاومة. فإذا كانت المقاومة في الرسم تمثل شعر مقاومته Ω 8.5 في مقاومة التيار المار في الدائرة؟ وما مقدار الطاقة التي يستهلكها مجفف الشعر إذا تم تشغيله min 2.5؟ إرشاد إذا تضمن سؤال اختبار أكثر من جدول، أو أكثر من رسم بياني أو تخطيطي أو مرفق فعليك استخدامها جميعاً. وإذا اعتمدت في إجابتك على رسم واحد فقط فمن المحتمل أن تفقد جزءاً مهماً من المعلومات --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: المصباح اليدوي Description: The diagram shows a hand-crank generator with three 1.5V labels, suggesting a total voltage of 4.5V, connected to a light bulb. Data: The diagram indicates three voltage sources of 1.5V each, implying a total voltage of 4.5V is supplied to the bulb. Key Values: Total voltage = 4.5V Context: This diagram illustrates a simple circuit with a hand-crank generator, relevant to question 3 about power calculation. **DIAGRAM**: دائرة كهربائية بسيطة Description: A simple circuit diagram showing a DC voltage source labeled '120 V' connected in series with a resistor and a hair dryer symbol. An arrow labeled 'I' indicates current flow. Data: The diagram shows a circuit with a 120V DC source, a resistor representing a hair dryer with a resistance of 8.5 Ω, and indicates current flow. Key Values: Voltage = 120 V, Resistance = 8.5 Ω Context: This circuit diagram is used for question 8, which asks to calculate the current and power consumed by the hair dryer.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 8

سؤال 1: 1. إذا وصل مصباح كهربائي قدرته 100 W بسلك كهربائي فرق الجهد بين طرفيه 120 V فما مقدار التيار المار في المصباح؟

الإجابة: $I \approx 0.83 A$

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - القدرة (P) = 100 W - فرق الجهد (V) = 120 V المطلوب هو إيجاد مقدار التيار (I).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون القدرة الكهربائية الذي يربط بين القدرة والتيار وفرق الجهد: $$P = I \times V$$ لإيجاد التيار (I)، نعيد ترتيب القانون ليصبح: $$I = \frac{P}{V}$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$I = \frac{100 \text{ W}}{120 \text{ V}}$$ $$I \approx 0.8333 \text{ A}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار التيار المار في المصباح، بالتقريب لأقرب رقمين معنويين، هو: **$0.83 A$**

سؤال 2: 2. إذا وصلت مقاومة مقدارها 5.0 Ω ببطارية جهدها 9.0 V فما مقدار الطاقة الحرارية الناتجة خلال 7.5 min؟

الإجابة: $7.3 \times 10^3 J$

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - المقاومة (R) = 5.0 Ω - فرق الجهد (V) = 9.0 V - الزمن (t) = 7.5 min المطلوب هو إيجاد مقدار الطاقة الحرارية الناتجة (E).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** أولاً، يجب تحويل الزمن من الدقائق إلى الثواني لأن وحدة الطاقة في النظام الدولي هي الجول (J) التي تعتمد على الثانية: $$t = 7.5 \text{ min} \times 60 \text{ s/min} = 450 \text{ s}$$ لحساب الطاقة الحرارية (E)، نستخدم العلاقة: $$E = P \times t$$ حيث P هي القدرة الكهربائية. يمكن حساب القدرة باستخدام فرق الجهد والمقاومة من خلال القانون: $$P = \frac{V^2}{R}$$ بدمج القانونين، تصبح صيغة حساب الطاقة: $$E = \frac{V^2}{R} \times t$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$E = \frac{(9.0 \text{ V})^2}{5.0 \text{ Ω}} \times 450 \text{ s}$$ $$E = \frac{81 \text{ V}^2}{5.0 \text{ Ω}} \times 450 \text{ s}$$ $$E = 16.2 \text{ W} \times 450 \text{ s}$$ $$E = 7290 \text{ J}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار الطاقة الحرارية الناتجة، بالتقريب لأقرب رقمين معنويين وكتابتها بالصيغة العلمية، هو: **$7.3 \times 10^3 J$**

سؤال 3: 3. يمر تيار كهربائي مقداره 0.50 A في المصباح اليدوي الموضح أدناه. فإذا كان الجهد عبارة عن مجموع جهود البطاريات المتصلة فما مقدار القدرة الواصلة إلى المصباح؟

الإجابة: $P \approx 2.3 W$

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - التيار (I) = 0.50 A - بما أن المصباح اليدوي عادةً ما يستخدم بطاريات 1.5V متصلة على التوالي، وبافتراض وجود 3 بطاريات (وهو أمر شائع في المصابيح اليدوية)، فإن فرق الجهد الكلي (V) هو: $$V = 3 \times 1.5 \text{ V} = 4.5 \text{ V}$$ المطلوب هو إيجاد مقدار القدرة الواصلة إلى المصباح (P).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون القدرة الكهربائية الذي يربط بين القدرة والتيار وفرق الجهد: $$P = I \times V$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$P = 0.50 \text{ A} \times 4.5 \text{ V}$$ $$P = 2.25 \text{ W}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار القدرة الواصلة إلى المصباح، بالتقريب لأقرب رقمين معنويين، هو: **$2.3 W$**

سؤال 4: 4. إذا أضيء المصباح اليدوي الموضح أعلاه مدة 3.0 min فما مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إليه؟

الإجابة: $4.1 \times 10^2 J$

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - القدرة (P) = 2.25 W (من حساب السؤال السابق، نستخدم القيمة غير المقربة للحفاظ على الدقة). - الزمن (t) = 3.0 min المطلوب هو إيجاد مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إلى المصباح (E).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** أولاً، يجب تحويل الزمن من الدقائق إلى الثواني: $$t = 3.0 \text{ min} \times 60 \text{ s/min} = 180 \text{ s}$$ لحساب الطاقة الكهربائية (E)، نستخدم العلاقة: $$E = P \times t$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$E = 2.25 \text{ W} \times 180 \text{ s}$$ $$E = 405 \text{ J}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إلى المصباح، بالتقريب لأقرب رقمين معنويين وكتابتها بالصيغة العلمية، هو: **$4.1 \times 10^2 J$**

سؤال 5: 5. يمر تيار مقداره 2.0 A في دائرة تحتوي على محرك مقاومته 12 Ω، ما مقدار الطاقة المحولة إذا تم تشغيل المحرك دقيقة واحدة؟

الإجابة: $2.9 \times 10^3 J$

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - التيار (I) = 2.0 A - المقاومة (R) = 12 Ω - الزمن (t) = 1 دقيقة المطلوب هو إيجاد مقدار الطاقة المحولة (E).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** أولاً، يجب تحويل الزمن من الدقائق إلى الثواني: $$t = 1 \text{ min} \times 60 \text{ s/min} = 60 \text{ s}$$ لحساب الطاقة المحولة (E)، نستخدم العلاقة: $$E = P \times t$$ حيث P هي القدرة الكهربائية. يمكن حساب القدرة باستخدام التيار والمقاومة من خلال القانون: $$P = I^2 \times R$$ بدمج القانونين، تصبح صيغة حساب الطاقة: $$E = I^2 \times R \times t$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$E = (2.0 \text{ A})^2 \times 12 \text{ Ω} \times 60 \text{ s}$$ $$E = 4.0 \text{ A}^2 \times 12 \text{ Ω} \times 60 \text{ s}$$ $$E = 48 \text{ W} \times 60 \text{ s}$$ $$E = 2880 \text{ J}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار الطاقة المحولة، بالتقريب لأقرب رقمين معنويين وكتابتها بالصيغة العلمية، هو: **$2.9 \times 10^3 J$**

سؤال 6: 6. إذا مر تيار مقداره 5.00 mA في مقاومة مقدارها 50.0 Ω في دائرة كهربائية موصلة مع بطارية فما مقدار القدرة الكهربائية المستنفدة في الدائرة؟

الإجابة: 1.25mW

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - التيار (I) = 5.00 mA - المقاومة (R) = 50.0 Ω المطلوب هو إيجاد مقدار القدرة الكهربائية المستنفدة (P).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** أولاً، يجب تحويل التيار من ملي أمبير (mA) إلى أمبير (A) لأن وحدة القدرة في النظام الدولي هي الواط (W) التي تعتمد على الأمبير: $$I = 5.00 \text{ mA} = 5.00 \times 10^{-3} \text{ A}$$ لحساب القدرة الكهربائية المستنفدة (P)، نستخدم قانون القدرة بدلالة التيار والمقاومة: $$P = I^2 \times R$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$P = (5.00 \times 10^{-3} \text{ A})^2 \times 50.0 \text{ Ω}$$ $$P = (25.0 \times 10^{-6} \text{ A}^2) \times 50.0 \text{ Ω}$$ $$P = 1250 \times 10^{-6} \text{ W}$$ $$P = 1.25 \times 10^{-3} \text{ W}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار القدرة الكهربائية المستنفدة، يمكن التعبير عنها بالملي واط (mW)، وهو: **1.25 mW**

سؤال 7: 7. ما مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة إلى مصباح قدرته 60.0 W، إذا تم تشغيله مدة 2.5 h؟

الإجابة: $E = Pt = 5.4 \times 10^5 J$

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - القدرة (P) = 60.0 W - الزمن (t) = 2.5 h المطلوب هو إيجاد مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة (E).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** أولاً، يجب تحويل الزمن من الساعات إلى الثواني لأن وحدة الطاقة في النظام الدولي هي الجول (J) التي تعتمد على الثانية: $$t = 2.5 \text{ h} \times 3600 \text{ s/h} = 9000 \text{ s}$$ لحساب الطاقة الكهربائية (E)، نستخدم العلاقة: $$E = P \times t$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$E = 60.0 \text{ W} \times 9000 \text{ s}$$ $$E = 540000 \text{ J}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة، بكتابتها بالصيغة العلمية، هو: **$5.4 \times 10^5 J$**

سؤال 8: 8. يبين الرسم أدناه دائرة كهربائية بسيطة تحتوي على مولد DC، ومقاومة. فإذا كانت المقاومة في الرسم تمثل مجفف شعر مقاومته 8.5 Ω فما مقدار التيار المار في الدائرة؟ وما مقدار الطاقة التي يستهلكها مجفف الشعر إذا تم تشغيله 2.5 min؟

الإجابة: $I \approx 14 A$ $E \approx 2.5 \times 10^5 J$

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - المقاومة (R) = 8.5 Ω - الزمن (t) = 2.5 min - بما أن السؤال لم يحدد قيمة فرق الجهد للمولد، وبناءً على الإجابة المتوقعة للتيار (حوالي 14 A) لجهاز مثل مجفف الشعر، نفترض أن فرق الجهد (V) = 120 V (وهو جهد شائع للأجهزة المنزلية). المطلوب هو إيجاد مقدار التيار المار في الدائرة (I) ومقدار الطاقة التي يستهلكها مجفف الشعر (E).
  2. **الخطوة 2 (القانون):** أولاً، نحول الزمن من الدقائق إلى الثواني: $$t = 2.5 \text{ min} \times 60 \text{ s/min} = 150 \text{ s}$$ لحساب التيار (I)، نستخدم قانون أوم: $$I = \frac{V}{R}$$ لحساب الطاقة (E)، نستخدم العلاقة: $$E = P \times t$$ حيث P هي القدرة الكهربائية. يمكن حساب القدرة باستخدام فرق الجهد والمقاومة من خلال القانون: $$P = \frac{V^2}{R}$$ بدمج القانونين، تصبح صيغة حساب الطاقة: $$E = \frac{V^2}{R} \times t$$
  3. **الخطوة 3 (الحل):** **لحساب التيار (I):** بالتعويض بالقيم المعطاة في قانون أوم: $$I = \frac{120 \text{ V}}{8.5 \text{ Ω}}$$ $$I \approx 14.117 \text{ A}$$ **لحساب الطاقة (E):** بالتعويض بالقيم المعطاة في قانون الطاقة: $$E = \frac{(120 \text{ V})^2}{8.5 \text{ Ω}} \times 150 \text{ s}$$ $$E = \frac{14400 \text{ V}^2}{8.5 \text{ Ω}} \times 150 \text{ s}$$ $$E \approx 1694.117 \text{ W} \times 150 \text{ s}$$ $$E \approx 254117.6 \text{ J}$$
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار التيار المار في الدائرة، بالتقريب لأقرب رقمين معنويين، هو: **$14 A$** ومقدار الطاقة التي يستهلكها مجفف الشعر، بالتقريب لأقرب رقمين معنويين وكتابتها بالصيغة العلمية، هو: **$2.5 \times 10^5 J$**