صفحة 62 - 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

نوع: محتوى تعليمي

خريطة المفاهيم

29

نوع: QUESTION_HOMEWORK

أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: دائرة التوالي، R = R₁ + R₂ + R₃، تيار ثابت، دائرة التوازي، جهد ثابت.

نوع: محتوى تعليمي

تطبيق المفاهيم

30

نوع: QUESTION_HOMEWORK

تتطفئ جميع المصابيح الموصولة على التوالي إذا احترق أحدها؟

31

نوع: QUESTION_HOMEWORK

لماذا تقل المقاومة المكافئة في دائرة التوازي كلها أضيف المزيد من المقاومات؟

32

نوع: QUESTION_HOMEWORK

إذا وصلت مجموعة مقاومات مختلفة في قيمها على التوازي، فكيف تقارن قيمة كل منها بالمقاومة المكافئة للمجموعة؟

33

نوع: QUESTION_HOMEWORK

لماذا تكون تمديدات أسلاك الكهرباء في المنازل على التوازي، وليس على التوالي؟

34

نوع: QUESTION_HOMEWORK

قارن بين مقدار التيار الداخل إلى نقطة تفرع في دائرة تواز ومقدار التيار الخارج منها (نقطة تفرع نقطة تتصل بها ثلاثة موصلات أو أكثر).

35

نوع: QUESTION_HOMEWORK

وضح كيف يعمل منصهر كهربائي على حماية دائرة كهربائية ما؟

36

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما المقصود بدائرة القصر؟ ولماذا تكون خطيرة؟

37

نوع: QUESTION_HOMEWORK

لماذا يُصمم الأميتر بحيث تكون مقاومته صغيرة جداً؟

38

نوع: QUESTION_HOMEWORK

لماذا يُصمم الفولتميتر بحيث تكون مقاومته كبيرة جداً؟

39

نوع: QUESTION_HOMEWORK

كيف تختلف طريقة توصيل الأميتر في دائرة كهربائية عن طريقة توصيل الفولتميتر في الدائرة نفسها؟

نوع: محتوى تعليمي

إتقان المفاهيم

40

نوع: QUESTION_HOMEWORK

تحتوي دائرة كهربائية على ثلاثة مصابيح كهربائية موصولة على التوالي. ماذا يحدث للتيار المار في مصباحين من هذه المصابيح إذا احترق فتيل المصباح الثالث؟

41

نوع: QUESTION_HOMEWORK

افترض أن المقاومة R في مجزئ الجهد الموضح في الشكل 2-4 صُممت لتكون مقاومة متغيرة، فإذا حدث الجهد الناتج إذا زاد مقدار المقاومة المتغيرة؟

42

نوع: QUESTION_HOMEWORK

تحتوي الدائرة A على ثلاث مقاومات مقدار كل منها 60 Ω موصولة على التوالي، أما الدائرة B فتحتوي على ثلاث مقاومات مقدار كل منها 60 Ω موصولة على التوازي. كيف يتغير التيار المار في المقاومة الثانية في كل دائرة منها إذا قطع مفتاح كهربائي التيار عن المقاومة الأولى؟

43

نوع: QUESTION_HOMEWORK

تحتوي دائرة كهربائية على ثلاثة مصابيح كهربائية موصولة على التوازي. ماذا يحدث للتيار المار في مصباحين من هذه المصابيح إذا احترق فتيل المصباح الثالث؟

44

نوع: QUESTION_HOMEWORK

إذا كان لديك بطارية جهدها 6V وعدد من المصابيح جهد كل منها 1.5V، فكيف توصل بين طرفي كل منها على التوالي ليزيد فرق الجهد على V 1.5؟

🔍 عناصر مرئية

المقاومات في الدوائر الكهربائية

A concept map showing relationships between electrical resistances, circuit types, and formulas.

الشكل 2-4

A circuit diagram illustrating a voltage divider with a variable resistor R₂.

📄 النص الكامل للصفحة

خريطة المفاهيم --- SECTION: 29 --- أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: دائرة التوالي، R = R₁ + R₂ + R₃، تيار ثابت، دائرة التوازي، جهد ثابت. تطبيق المفاهيم --- SECTION: 30 --- تتطفئ جميع المصابيح الموصولة على التوالي إذا احترق أحدها؟ --- SECTION: 31 --- لماذا تقل المقاومة المكافئة في دائرة التوازي كلها أضيف المزيد من المقاومات؟ --- SECTION: 32 --- إذا وصلت مجموعة مقاومات مختلفة في قيمها على التوازي، فكيف تقارن قيمة كل منها بالمقاومة المكافئة للمجموعة؟ --- SECTION: 33 --- لماذا تكون تمديدات أسلاك الكهرباء في المنازل على التوازي، وليس على التوالي؟ --- SECTION: 34 --- قارن بين مقدار التيار الداخل إلى نقطة تفرع في دائرة تواز ومقدار التيار الخارج منها (نقطة تفرع نقطة تتصل بها ثلاثة موصلات أو أكثر). --- SECTION: 35 --- وضح كيف يعمل منصهر كهربائي على حماية دائرة كهربائية ما؟ --- SECTION: 36 --- ما المقصود بدائرة القصر؟ ولماذا تكون خطيرة؟ --- SECTION: 37 --- لماذا يُصمم الأميتر بحيث تكون مقاومته صغيرة جداً؟ --- SECTION: 38 --- لماذا يُصمم الفولتميتر بحيث تكون مقاومته كبيرة جداً؟ --- SECTION: 39 --- كيف تختلف طريقة توصيل الأميتر في دائرة كهربائية عن طريقة توصيل الفولتميتر في الدائرة نفسها؟ إتقان المفاهيم --- SECTION: 40 --- تحتوي دائرة كهربائية على ثلاثة مصابيح كهربائية موصولة على التوالي. ماذا يحدث للتيار المار في مصباحين من هذه المصابيح إذا احترق فتيل المصباح الثالث؟ --- SECTION: 41 --- افترض أن المقاومة R في مجزئ الجهد الموضح في الشكل 2-4 صُممت لتكون مقاومة متغيرة، فإذا حدث الجهد الناتج إذا زاد مقدار المقاومة المتغيرة؟ --- SECTION: 42 --- تحتوي الدائرة A على ثلاث مقاومات مقدار كل منها 60 Ω موصولة على التوالي، أما الدائرة B فتحتوي على ثلاث مقاومات مقدار كل منها 60 Ω موصولة على التوازي. كيف يتغير التيار المار في المقاومة الثانية في كل دائرة منها إذا قطع مفتاح كهربائي التيار عن المقاومة الأولى؟ --- SECTION: 43 --- تحتوي دائرة كهربائية على ثلاثة مصابيح كهربائية موصولة على التوازي. ماذا يحدث للتيار المار في مصباحين من هذه المصابيح إذا احترق فتيل المصباح الثالث؟ --- SECTION: 44 --- إذا كان لديك بطارية جهدها 6V وعدد من المصابيح جهد كل منها 1.5V، فكيف توصل بين طرفي كل منها على التوالي ليزيد فرق الجهد على V 1.5؟ --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: المقاومات في الدوائر الكهربائية Description: A concept map showing relationships between electrical resistances, circuit types, and formulas. Table Structure: Headers: المقاومات في الدوائر الكهربائية | نوع الدائرة | المبدأ | المقاومة Rows: Row 1: مقاومة | توالي | تيار ثابت | R = R₁ + R₂ + R₃ Row 2: مقاومة | توازي | جهد ثابت | 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + ... Calculation needed: Concept map illustrating series and parallel circuits. Context: Visual aid for understanding different types of electrical circuits and their properties. **DIAGRAM**: الشكل 2-4 Description: A circuit diagram illustrating a voltage divider with a variable resistor R₂. Context: Illustrates the concept of a voltage divider circuit, relevant for question 41.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 16

سؤال 29: أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: دائرة التوالي، $R = R_1 + R_2 + R_3$، تيار ثابت، دائرة التوازي، جهد ثابت.

الإجابة: س 29: دائرة التوالي ← المبدأ: تيار ثابت، المقاومة: مجموع R دائرة التوازي ← المبدأ: جهد ثابت، المقاومة: مقلوب R

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** لنفهم خريطة المفاهيم، يجب أن نستذكر خصائص دوائر التوالي ودوائر التوازي.
  2. **الخطوة 2 (تطبيق على دائرة التوالي):** في دائرة التوالي، يكون التيار المار عبر جميع المكونات هو نفسه، أي "تيار ثابت". أما المقاومة الكلية (المكافئة) فهي مجموع المقاومات الفردية، أي $$R = R_1 + R_2 + R_3$$.
  3. **الخطوة 3 (تطبيق على دائرة التوازي):** في دائرة التوازي، يكون فرق الجهد عبر جميع الفروع هو نفسه، أي "جهد ثابت". أما المقاومة المكافئة فتحسب من مقلوب مجموع مقلوب المقاومات الفردية (وهو ما لم يطلب إكماله بشكل مباشر، لكنه المبدأ المقابل للمقاومة الكلية).
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، إكمال خريطة المفاهيم يكون كالتالي: - دائرة التوالي ← المبدأ: **تيار ثابت**، المقاومة: **$R = R_1 + R_2 + R_3$** - دائرة التوازي ← المبدأ: **جهد ثابت**

سؤال 30: لماذا تنطفئ جميع المصابيح الموصولة على التوالي إذا احترق أحدها؟

الإجابة: س 30: لأن احتراق أحد المصابيح يفتح الدائرة (ينقطع المسار)، فيتوقف التيار عن المرور في جميع المصابيح.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** في الدائرة الموصولة على التوالي، يوجد مسار واحد فقط لمرور التيار الكهربائي. عندما يحترق فتيل أحد المصابيح، فإنه يتسبب في فتح هذه الدائرة، أي يصبح هناك انقطاع في المسار الذي يسلكه التيار. بما أن التيار لا يمكن أن يمر عبر الدائرة المفتوحة، فإنه يتوقف عن التدفق تماماً في جميع أجزاء الدائرة، بما في ذلك المصابيح الأخرى. ولذلك، تنطفئ جميع المصابيح الموصولة على التوالي إذا احترق أحدها.

سؤال 31: لماذا تقل المقاومة المكافئة في دائرة التوازي كلما أضيف المزيد من المقاومات؟

الإجابة: س 31: لأن إضافة مقاومات على التوازي تزيد مسارات التيار، فتقل المقاومة المكافئة.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** عند إضافة مقاومات على التوازي في دائرة كهربائية، فإننا في الواقع نوفر مسارات إضافية لمرور التيار الكهربائي. تخيل أن لديك طريقاً واحداً للسيارات، ثم أضفت طريقاً آخر موازياً له؛ هذا سيقلل من الازدحام الكلي ويسهل حركة المرور. بنفس الطريقة، كلما زادت المسارات المتاحة للتيار، زادت سهولة تدفقه عبر الدائرة ككل، وهذا يعني أن المقاومة الكلية التي يواجهها التيار تقل. ولذلك، تقل المقاومة المكافئة في دائرة التوازي كلما أضيف المزيد من المقاومات.

سؤال 32: إذا وصلت مجموعة مقاومات مختلفة في قيمها على التوازي، فكيف تقارن قيمة كل منها بالمقاومة المكافئة للمجموعة؟

الإجابة: س 32: المقاومة المكافئة في التوازي هي أصغر من أي مقاومة منفردة.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في دائرة التوازي، يتم حساب المقاومة المكافئة باستخدام العلاقة: $$ \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + ... $$
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** هذه العلاقة تعني أن مقلوب المقاومة المكافئة يساوي مجموع مقلوب المقاومات الفردية. لكي يكون مجموع مقلوب عدة قيم أكبر من مقلوب أي قيمة فردية، يجب أن تكون القيمة المكافئة النهائية أصغر من أصغر مقاومة فردية في المجموعة.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، المقاومة المكافئة في دائرة التوازي تكون دائماً **أصغر من قيمة أي مقاومة منفردة** في المجموعة.

سؤال 33: لماذا تكون تمديدات أسلاك الكهرباء في المنازل على التوازي، وليس على التوالي؟

الإجابة: س 33: ليعمل كل جهاز على فرق الجهد نفسه، وبحيث لا تتأثر بقية الأجهزة إذا توقف أحدها عن العمل.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** تمديدات أسلاك الكهرباء في المنازل تكون على التوازي لسببين رئيسيين: 1. **الحفاظ على الجهد ثابتًا:** في التوصيل على التوازي، يكون فرق الجهد عبر جميع الأجهزة متساوياً ويساوي جهد المصدر (عادة 220V في المنازل). هذا يضمن أن كل جهاز يعمل بجهده المقنن ويؤدي وظيفته بشكل صحيح. 2. **الاستقلالية في التشغيل:** إذا تعطل جهاز واحد (مثل احتراق مصباح)، فإن الدائرة الخاصة به فقط هي التي تتأثر، ولا يؤثر ذلك على عمل الأجهزة الأخرى الموصولة على التوازي. بينما لو كانت موصلة على التوالي، فإن تعطل جهاز واحد سيؤدي إلى توقف جميع الأجهزة الأخرى عن العمل. ولذلك، يتم توصيل الأجهزة الكهربائية في المنازل على التوازي لضمان عملها بكفاءة واستقلالية.

سؤال 34: قارن بين مقدار التيار الداخل إلى نقطة تفرع في دائرة تواز ومقدار التيار الخارج منها (نقطة تفرع نقطة تتصل بها ثلاثة موصلات أو أكثر).

الإجابة: س 34: التيار الداخل = التيار الخارج (قانون حفظ الشحنة).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** يعتمد هذا السؤال على مبدأ أساسي في الفيزياء يُعرف بقانون حفظ الشحنة الكهربائية، والذي ينص على أن الشحنة لا تفنى ولا تستحدث.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** عند نقطة تفرع في دائرة كهربائية (تسمى أحياناً عقدة)، لا تتراكم الشحنات ولا تختفي. هذا يعني أن إجمالي كمية الشحنة التي تدخل إلى هذه النقطة في فترة زمنية معينة يجب أن تساوي إجمالي كمية الشحنة التي تغادرها في الفترة الزمنية نفسها. وبما أن التيار هو معدل تدفق الشحنة، فإن هذا ينطبق على التيار أيضاً.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، فإن مقدار التيار الكلي الداخل إلى نقطة تفرع في دائرة تواز يساوي **مقدار التيار الكلي الخارج منها** (وهو ما يُعرف بقانون كيرشوف للتيار).

سؤال 35: وضح كيف يعمل منصهر كهربائي على حماية دائرة كهربائية ما؟

الإجابة: س 35: ينصهر عند مرور تيار عالٍ فيفتح الدائرة ويحمي من الحريق.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** المنصهر الكهربائي (الفيوز) هو جهاز أمان مصمم لحماية الدوائر الكهربائية من التيارات الزائدة التي قد تسبب تلفاً للأجهزة أو حتى حرائق. يتكون المنصهر من سلك رفيع أو شريط معدني ذي نقطة انصهار منخفضة. عندما يمر تيار كهربائي في الدائرة يتجاوز الحد الآمن المصمم له المنصهر، ترتفع درجة حرارة هذا السلك الرفيع بسبب المقاومة الكهربائية. إذا وصل التيار إلى مستوى خطير، فإن السلك ينصهر وينقطع، مما يؤدي إلى فتح الدائرة الكهربائية. هذا الانقطاع يوقف تدفق التيار الكهربائي تماماً، وبالتالي يحمي الأجهزة المتصلة بالدائرة من التلف الناتج عن التيار الزائد ويمنع خطر نشوب حريق.

سؤال 36: ما المقصود بدائرة القصر؟ ولماذا تكون خطيرة؟

الإجابة: س 36: مسار مقاومته صغيرة جداً يسبب تياراً عالياً وسخونة/حريقاً.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** **دائرة القصر (Short Circuit)** هي مسار كهربائي ذو مقاومة صغيرة جداً، وغالباً ما يكون غير مقصود، يسمح للتيار بالتدفق مباشرة من نقطة ذات جهد عالٍ إلى نقطة ذات جهد منخفض دون المرور عبر المقاومات أو الأحمال المقصودة في الدائرة. **لماذا تكون خطيرة؟** وفقاً لقانون أوم ($I = V/R$)، عندما تكون المقاومة ($R$) صغيرة جداً، فإن التيار ($I$) يصبح كبيراً جداً. هذا التيار العالي جداً يسبب عدة مخاطر: 1. **ارتفاع درجة الحرارة:** يؤدي التيار العالي إلى توليد كمية كبيرة من الحرارة في الأسلاك والمكونات، مما قد يؤدي إلى ذوبان العزل أو حتى اشتعال الأسلاك. 2. **تلف الأجهزة:** يمكن أن يتسبب التيار الزائد في تلف المكونات الإلكترونية والأجهزة المتصلة بالدائرة. 3. **خطر الصدمة الكهربائية:** يزيد التيار العالي من خطر التعرض لصدمة كهربائية خطيرة. لذلك، تُعد دوائر القصر خطيرة جداً وتتطلب وجود وسائل حماية مثل المنصهرات وقواطع الدائرة.

سؤال 37: لماذا يُصمم الأميتر بحيث تكون مقاومته صغيرة جداً؟

الإجابة: س 37: يوصل توالي، فمقاومته الصغيرة تقلل هبوط الجهد عليه.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** الأميتر هو جهاز يستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي في دائرة. لكي يقيس الأميتر التيار بشكل صحيح، يجب أن يوصل على التوالي مع الجزء من الدائرة المراد قياس التيار فيه. إذا كانت مقاومة الأميتر كبيرة، فإنه سيضيف مقاومة كبيرة إلى الدائرة الكلية عند توصيله على التوالي. وفقاً لقانون أوم، زيادة المقاومة الكلية للدائرة ستؤدي إلى تقليل التيار الكلي المار فيها. هذا يعني أن الأميتر سيغير من قيمة التيار الذي يحاول قياسه، وبالتالي ستكون قراءته غير دقيقة. لذلك، يُصمم الأميتر بحيث تكون مقاومته صغيرة جداً لكي لا يؤثر بشكل كبير على المقاومة الكلية للدائرة وبالتالي لا يغير من قيمة التيار الأصلي الذي يمر فيها، مما يضمن قياساً دقيقاً.

سؤال 38: لماذا يُصمم الفولتميتر بحيث تكون مقاومته كبيرة جداً؟

الإجابة: س 38: يوصل توازي، فمقاومته الكبيرة تمنع سحب تيار من الدائرة.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** الفولتميتر هو جهاز يستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في دائرة. لكي يقيس الفولتميتر الجهد بشكل صحيح، يجب أن يوصل على التوازي مع المكون المراد قياس فرق الجهد عبره. إذا كانت مقاومة الفولتميتر صغيرة، فإنه سيسحب جزءاً كبيراً من التيار المار في الدائرة عبره (لأنه يمثل مساراً ذا مقاومة منخفضة وموازياً للمكون الأصلي). هذا السحب للتيار سيؤدي إلى تغيير في توزيع التيار والجهد في الدائرة الأصلية، مما يجعل قراءة الفولتميتر غير دقيقة ولا تمثل الجهد الحقيقي للمكون قبل توصيل الفولتميتر. لذلك، يُصمم الفولتميتر بحيث تكون مقاومته كبيرة جداً. هذا يضمن أنه يسحب تياراً ضئيلاً جداً من الدائرة، وبالتالي لا يؤثر بشكل كبير على الجهد الأصلي الذي يحاول قياسه، مما يضمن قياساً دقيقاً.

سؤال 39: كيف تختلف طريقة توصيل الأميتر في دائرة كهربائية عن طريقة توصيل الفولتميتر في الدائرة نفسها؟

الإجابة: س 39: الأميتر يوصل على التوالي، والفولتميتر يوصل على التوازي.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (توصيل الأميتر):** الأميتر يُستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي. لكي يقيس التيار المار عبر مكون معين، يجب أن يوصل **على التوالي** مع ذلك المكون. هذا يعني أن الأميتر يصبح جزءاً من المسار الذي يسلكه التيار.
  2. **الخطوة 2 (توصيل الفولتميتر):** الفولتميتر يُستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين. لكي يقيس فرق الجهد عبر مكون معين، يجب أن يوصل **على التوازي** مع ذلك المكون. هذا يعني أن الفولتميتر يوفر مساراً بديلاً (موازياً) للتيار حول المكون.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، يختلف توصيل الأميتر عن الفولتميتر في أن الأميتر يوصل **على التوالي** لقياس التيار، بينما الفولتميتر يوصل **على التوازي** لقياس الجهد.

سؤال 40: تحتوي دائرة كهربائية على ثلاثة مصابيح كهربائية موصولة على التوالي. ماذا يحدث للتيار المار في مصباحين من هذه المصابيح إذا احترق فتيل المصباح الثالث؟

الإجابة: س 40: ينقطع التيار في الدائرة كلها، ويصبح صفراً في المصباحين.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في الدائرة الموصولة على التوالي، يوجد مسار واحد فقط لمرور التيار الكهربائي عبر جميع المكونات.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** عندما يحترق فتيل المصباح الثالث، فإنه يتسبب في فتح هذه الدائرة. هذا يعني أن المسار الوحيد لتدفق التيار يصبح منقطعاً.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** بما أن التيار لا يمكن أن يتدفق عبر دائرة مفتوحة، فإن التيار المار في المصباحين الآخرين (وكذلك في الدائرة بأكملها) **ينقطع ويصبح صفراً**.

سؤال 41: افترض أن المقاومة $R_A$ في مجزئ الجهد الموضح في الشكل 2-4 صُممت لتكون مقاومة متغيرة، فماذا يحدث للجهد الناتج $V_B$ في مجزئ الجهد إذا زاد مقدار المقاومة المتغيرة؟

الإجابة: س 41: يقل الجهد عبر مجزئ الجهد.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** مجزئ الجهد هو دائرة توالي تقسم الجهد الكلي للمصدر بين مقاومتين أو أكثر. الجهد الناتج عبر أي مقاومة يتناسب طردياً مع قيمة تلك المقاومة مقارنة بالمقاومة الكلية للدائرة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** إذا كان لدينا مجزئ جهد يتكون من مقاومتين $R_A$ و $R_B$ موصلتين على التوالي بمصدر جهد $V_{total}$، فإن الجهد الناتج $V_B$ عبر المقاومة $R_B$ يُعطى بالعلاقة: $$V_B = V_{total} \times \frac{R_B}{R_A + R_B}$$ عندما تزداد قيمة المقاومة المتغيرة $R_A$، فإن المقام ($R_A + R_B$) سيزداد.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** بما أن المقام يزداد بينما البسط ($R_B$) يظل ثابتاً، فإن الكسر $$ \frac{R_B}{R_A + R_B} $$ سيقل. وبالتالي، فإن الجهد الناتج $V_B$ عبر المقاومة $R_B$ **سيقل**.

سؤال 42: تحتوي الدائرة A على ثلاث مقاومات مقدار كل منها $60 \Omega$ موصولة على التوالي، أما الدائرة B فتحتوي على ثلاث مقاومات مقدار كل منها $60 \Omega$ موصولة على التوازي. كيف يتغير التيار المار في المقاومة الثانية في كل دائرة منها إذا قطع مفتاح كهربائي التيار عن المقاومة الأولى؟

الإجابة: س 42: A (توالي): يصبح التيار صفراً. B (توازي): لا يتغير تيار المقاومة الثانية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (الدائرة A - توالي):** في الدائرة A، المقاومات موصولة على التوالي. هذا يعني أن هناك مساراً واحداً فقط لمرور التيار. إذا قطع مفتاح كهربائي التيار عن المقاومة الأولى، فإن هذا يفتح الدائرة بأكملها. وبما أن التيار لا يمكن أن يمر في دائرة مفتوحة، فإن التيار المار في المقاومة الثانية (والمقاومة الثالثة) **يصبح صفراً**.
  2. **الخطوة 2 (الدائرة B - توازي):** في الدائرة B، المقاومات موصولة على التوازي. هذا يعني أن لكل مقاومة مسارها الخاص لمرور التيار. إذا قطع مفتاح كهربائي التيار عن المقاومة الأولى، فإن هذا يؤثر فقط على الفرع الذي توجد فيه المقاومة الأولى. الفروع الأخرى (التي تحتوي على المقاومة الثانية والثالثة) تظل متصلة بالمصدر بشكل مستقل.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، في الدائرة B، **لا يتغير التيار المار في المقاومة الثانية** (أو المقاومة الثالثة) لأنها تعمل بشكل مستقل عن الفرع الذي تم قطعه.

سؤال 43: تحتوي دائرة كهربائية على ثلاثة مصابيح كهربائية موصولة على التوازي. ماذا يحدث للتيار المار في مصباحين من هذه المصابيح إذا احترق فتيل المصباح الثالث؟

الإجابة: س 43: لا يتغير التيار في المصباحين الآخرين.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في الدائرة الموصولة على التوازي، يكون لكل مكون (مصباح في هذه الحالة) مساره الخاص لتدفق التيار، ويكون فرق الجهد عبر كل مكون هو نفسه ويساوي جهد المصدر.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** عندما يحترق فتيل المصباح الثالث، فإن هذا يؤدي إلى فتح الدائرة في الفرع الخاص بذلك المصباح فقط. هذا الانقطاع لا يؤثر على الفروع الأخرى الموصولة على التوازي، حيث يظل كل فرع منها متصلاً مباشرة بمصدر الجهد.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، فإن التيار المار في المصباحين الآخرين **لا يتغير**، ويستمر كل منهما في العمل بشكل طبيعي بجهد المصدر نفسه.

سؤال 44: إذا كان لديك بطارية جهدها 6V وعدد من المصابيح جهد كل منها 1.5V، فكيف توصل بين طرفي كل منها على التوالي ليزيد فرق الجهد بين طرفي كل منها على 1.5V؟

الإجابة: س 44: توصل الأربعة على التوالي عبر البطارية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في التوصيل على التوالي، يتوزع الجهد الكلي للمصدر على المكونات الموصولة في الدائرة. إذا كانت المكونات متماثلة، فإن الجهد يتوزع عليها بالتساوي.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لدينا بطارية بجهد 6V ومصابيح جهد كل منها 1.5V. إذا أردنا أن يعمل كل مصباح بجهده المقنن (1.5V)، فيجب أن نقسم الجهد الكلي (6V) على الجهد المطلوب لكل مصباح (1.5V). عدد المصابيح = $$ \frac{6V}{1.5V} = 4 $$ مصابيح.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، إذا وصلت **الأربعة مصابيح على التوالي** عبر البطارية، فإن الجهد الكلي 6V سيتوزع بالتساوي عليها، ويحصل كل مصباح على 1.5V. إذا قمت بتوصيل عدد أقل من 4 مصابيح على التوالي، فإن فرق الجهد عبر كل مصباح سيزيد عن 1.5V (على سبيل المثال، توصيل 3 مصابيح سيعطي 2V لكل مصباح).