جدول البيانات - 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: جدول البيانات

📚 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

جدول البيانات

نوع: METADATA

جدول البيانات عدد......... .........

نوع: محتوى تعليمي

الفيزياء في الحياة

1

نوع: محتوى تعليمي

إذا أردت الحصول على مغناطيس كهربائي قوي لاستخدامه في حيز صغير، داخل حاسوب شخصي مثلاً، فما الطريقة التي يمكن من خلالها زيادة قوة المغناطيس الكهربائي خلال هذا الحيز الصغير؟

2

نوع: محتوى تعليمي

تحوي البطاريات مغانط كهربائية معلقة على الجدران تعمل على جعل أبواب الطوارئ مفتوحة عندما تكون البناية مأهولة بالسكان، وهي تشبه الأدوات التي توضع خلف الأبواب للتحكم في فتحها أو إغلاقها.

3

نوع: محتوى تعليمي

بالتفكير في نظام إنذار الحريق والإجراءات التي يحتاج إليها للسيطرة على الحريق، ما الفائدة من استخدام مثل هذا النظام أن يكون ميزة جيدة أو سيئة في حالة حدوث كارثة طبيعية؟

نوع: محتوى تعليمي

التحليل

1

نوع: QUESTION_ACTIVITY

أنشئ الرسوم البيانية واستخدمها ارسم بيانياً يوضح العلاقة بين متغيرين فيها في هذه التجربة.

2

نوع: QUESTION_ACTIVITY

ما المتغيرات التي تحاول التحكم فيها في هذه التجربة؟ وهل هناك متغيرات لا تستطيع التحكم فيها؟

3

نوع: QUESTION_ACTIVITY

إذا قدرت قوة المغناطيس الكهربائي بكمية المادة التي يستطيع التقاطها فكيف تحاول السيطرة على أي خطأ ناتج عن جذب المغناطيس لعدد صحيح من القطع؟

نوع: محتوى تعليمي

الاستنتاج والتطبيق

1

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما العلاقة بين المتغير الذي اخترته وقوة المغناطيس؟

2

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما المتغيرات الأخرى التي وجدها طلاب آخرون في الصف وتؤثر أيضاً في قوة المغناطيس الكهربائي؟

3

نوع: QUESTION_HOMEWORK

هل وجدت أي متغيرات، في أي مجموعة، لا تؤثر في قوة المغناطيس الكهربائي؟

نوع: محتوى تعليمي

التوسع في البحث

1

نوع: QUESTION_RESEARCH

قارن بين المتغيرات المختلفة التي وجد الطلاب أنها تؤثر في قوة المغناطيس، وهل تظهر أي من المتغيرات أنها تحدث زيادة كبيرة في القوة المغناطيسية دون إحداث تغيير كبير في المتغير المستقل؟ وإذا كان كذلك فما هذه المتغيرات؟

2

نوع: QUESTION_RESEARCH

إذا أردت زيادة قوة المغناطيس فأي الطرائق تبدو أكثر فاعلية بالتكلفة؟ وضح فاعلية إجابتك.

3

نوع: QUESTION_RESEARCH

إذا أردت تغيير قوة المغناطيس الكهربائي بسهولة لذلك؟

نوع: NON_EDUCATIONAL

وزارة التعليم 93 2025-1447

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: جدول البيانات --- جدول البيانات عدد......... ......... الفيزياء في الحياة --- SECTION: 1 --- إذا أردت الحصول على مغناطيس كهربائي قوي لاستخدامه في حيز صغير، داخل حاسوب شخصي مثلاً، فما الطريقة التي يمكن من خلالها زيادة قوة المغناطيس الكهربائي خلال هذا الحيز الصغير؟ --- SECTION: 2 --- تحوي البطاريات مغانط كهربائية معلقة على الجدران تعمل على جعل أبواب الطوارئ مفتوحة عندما تكون البناية مأهولة بالسكان، وهي تشبه الأدوات التي توضع خلف الأبواب للتحكم في فتحها أو إغلاقها. --- SECTION: 3 --- بالتفكير في نظام إنذار الحريق والإجراءات التي يحتاج إليها للسيطرة على الحريق، ما الفائدة من استخدام مثل هذا النظام أن يكون ميزة جيدة أو سيئة في حالة حدوث كارثة طبيعية؟ التحليل --- SECTION: 1 --- أنشئ الرسوم البيانية واستخدمها ارسم بيانياً يوضح العلاقة بين متغيرين فيها في هذه التجربة. --- SECTION: 2 --- ما المتغيرات التي تحاول التحكم فيها في هذه التجربة؟ وهل هناك متغيرات لا تستطيع التحكم فيها؟ --- SECTION: 3 --- إذا قدرت قوة المغناطيس الكهربائي بكمية المادة التي يستطيع التقاطها فكيف تحاول السيطرة على أي خطأ ناتج عن جذب المغناطيس لعدد صحيح من القطع؟ الاستنتاج والتطبيق --- SECTION: 1 --- ما العلاقة بين المتغير الذي اخترته وقوة المغناطيس؟ --- SECTION: 2 --- ما المتغيرات الأخرى التي وجدها طلاب آخرون في الصف وتؤثر أيضاً في قوة المغناطيس الكهربائي؟ --- SECTION: 3 --- هل وجدت أي متغيرات، في أي مجموعة، لا تؤثر في قوة المغناطيس الكهربائي؟ التوسع في البحث --- SECTION: 1 --- قارن بين المتغيرات المختلفة التي وجد الطلاب أنها تؤثر في قوة المغناطيس، وهل تظهر أي من المتغيرات أنها تحدث زيادة كبيرة في القوة المغناطيسية دون إحداث تغيير كبير في المتغير المستقل؟ وإذا كان كذلك فما هذه المتغيرات؟ --- SECTION: 2 --- إذا أردت زيادة قوة المغناطيس فأي الطرائق تبدو أكثر فاعلية بالتكلفة؟ وضح فاعلية إجابتك. --- SECTION: 3 --- إذا أردت تغيير قوة المغناطيس الكهربائي بسهولة لذلك؟ وزارة التعليم 93 2025-1447

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 13

سؤال التحليل - ١: أنشئ الرسوم البيانية واستخدمها ارسم رسماً بيانياً يوضح العلاقة بين متغيرين في تجربتك.

الإجابة: س1: أنشئ الرسوم البيانية واستخدمها ج: ارسم مخططاً (نقاط/خطي): المحور السيني = عدد اللفات، والمحور الصادي = عدد الدبابيس، وستظهر علاقة طردية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** لنفهم هذا السؤال، يجب أن نتذكر أن الرسم البياني هو أداة أساسية في العلوم لتوضيح العلاقة بين المتغيرات في التجربة. في تجربة المغناطيس الكهربائي، نحدد المتغير المستقل (الذي نغيره) والمتغير التابع (الذي نقيسه).
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لإنشاء الرسم البياني، نضع المتغير المستقل، وهو "عدد اللفات"، على المحور السيني (الأفقي). أما المتغير التابع، وهو "عدد الدبابيس" التي يجذبها المغناطيس (والتي تعبر عن قوة المغناطيس)، فنضعها على المحور الصادي (الرأسي). بعد تسجيل البيانات، نرسم نقاطًا لكل زوج من القيم.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** عند توصيل هذه النقاط، من المتوقع أن يظهر الرسم البياني علاقة طردية. هذا يعني أنه كلما زاد "عدد اللفات"، زاد "عدد الدبابيس" التي يجذبها المغناطيس، مما يدل على زيادة في قوة المغناطيس الكهربائي.

سؤال التحليل - ٢: ما المتغيرات التي تحاول التحكم فيها في هذه التجربة؟ وهل هناك متغيرات لا تستطيع التحكم فيها؟

الإجابة: س2: ما المتغيرات التي تحاول التحكم فيها ج: أتحكم في: نوع القلب، السلك، الجهد، طريقة اللف. يصعب التحكم في: انخفاض جهد البطارية، سخونة السلك.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في أي تجربة علمية، من الضروري تحديد المتغيرات التي نحاول التحكم فيها (المتغيرات الثابتة) لضمان أن أي تغيير في النتائج يعود إلى المتغير المستقل الذي ندرسه، وكذلك تحديد المتغيرات التي قد يصعب التحكم فيها.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في تجربة المغناطيس الكهربائي، المتغيرات التي نسعى للتحكم فيها تشمل: نوع المادة المستخدمة كقلب للمغناطيس (مثل الحديد اللين)، ونوع وسمك السلك المستخدم في اللف، ومقدار الجهد الكهربائي المطبق (لضمان تيار ثابت)، وطريقة لف السلك لضمان إحكام اللفات وتجانسها.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** أما المتغيرات التي قد يصعب التحكم فيها بشكل كامل فهي: الانخفاض التدريجي لجهد البطارية مع استمرار الاستخدام، وارتفاع درجة حرارة السلك نتيجة مرور التيار الكهربائي لفترة طويلة، مما قد يؤثر على مقاومته وبالتالي على شدة التيار.

سؤال التحليل - ٣: إذا قدرت قوة المغناطيس الكهربائي بكمية المادة التي يستطيع التقاطها فكيف تحاول السيطرة على أي خطأ ناتج عن جذب المغناطيس لعدد صحيح من القطع؟

الإجابة: س3: إذا قدرت قوة المغناطيس الكهربائي ج: أُقلل الخطأ بتكرار القياس وأخذ المتوسط، واستخدام دبابيس متشابهة أو قياس الكتلة.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عند قياس قوة المغناطيس الكهربائي بعدد الدبابيس، قد يواجه الباحث خطأ ناتجًا عن طبيعة القياس (الدبابيس هي وحدات منفصلة). هذا يعني أن القوة الحقيقية قد تقع بين عددين صحيحين من الدبابيس، مما يجعل القياس أقل دقة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** للتحكم في هذا الخطأ وتقليله، يمكننا اتباع عدة طرق. الطريقة الأولى هي تكرار القياس عدة مرات لكل قيمة من المتغير المستقل (مثل عدد اللفات) ثم حساب المتوسط الحسابي للنتائج. هذا يساعد على تقليل تأثير الأخطاء العشوائية.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** طرق أخرى تشمل التأكد من استخدام دبابيس متطابقة تمامًا في الحجم والكتلة لضمان اتساق القياس. أو، إذا أمكن، استخدام طريقة قياس أدق مثل قياس الكتلة الكلية للدبابيس التي يجذبها المغناطيس بدلاً من مجرد عدها.

سؤال الفيزياء في الحياة - ١: إذا أردت الحصول على مغناطيس كهربائي قوي لاستخدامه في حيز صغير، داخل حاسوب شخصي مثلاً، فما الطريقة التي يمكن من خلالها زيادة قوة المغناطيس الكهربائي خلال هذا الحيز الصغير؟

الإجابة: س1: إذا أردت الحصول على مغناطيس ج: بعمل ملف بعدد لفات كبير ومكدس بإحكام حول قلب حديدي لين صغير، مع تيار مناسب.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** تعتمد قوة المغناطيس الكهربائي على ثلاثة عوامل رئيسية: عدد لفات السلك، شدة التيار الكهربائي المار في السلك، ونوع المادة الموجودة داخل الملف (القلب).
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** للحصول على مغناطيس كهربائي قوي في حيز صغير، يجب علينا زيادة هذه العوامل قدر الإمكان ضمن المساحة المتاحة. يمكن تحقيق ذلك بزيادة عدد اللفات إلى أقصى حد ممكن عن طريق لف السلك بإحكام شديد ودقة حول القلب.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** كما أن استخدام قلب من مادة حديدية لينة وذات نفاذية مغناطيسية عالية، حتى لو كان صغير الحجم، سيزيد من قوة المغناطيس بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، يجب توفير تيار كهربائي مناسب وقوي لضمان أقصى قوة ممكنة ضمن هذا الحيز الصغير.

سؤال جدول البيانات: جدول البيانات عدد........ عدد........

الإجابة: س: جدول البيانات - عدد اللفات وعدد الدبابيس ج: مثال لبيانات ممكنة: | عدد اللفات | عدد الدبابيس | | 10 | 1 | | 20 | 2 | | 30 | 3 | | 40 | 4 | | 50 | 5 | | 60 | 6 | | 70 | 7 |

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لإنشاء جدول بيانات يوضح العلاقة بين عدد اللفات وقوة المغناطيس الكهربائي (المقاسة بعدد الدبابيس التي يجذبها)، نحتاج إلى عمودين رئيسيين. العمود الأول سيكون للمتغير المستقل الذي نتحكم فيه، وهو "عدد اللفات". والعمود الثاني سيكون للمتغير التابع الذي نقيسه، وهو "عدد الدبابيس" التي يجذبها المغناطيس. من المتوقع أن تظهر البيانات علاقة طردية، حيث كلما زاد عدد اللفات، زاد عدد الدبابيس التي يجذبها المغناطيس. على سبيل المثال، يمكن أن تكون البيانات كالتالي: | عدد اللفات | عدد الدبابيس | |---|---| | 10 | 1 | | 20 | 2 | | 30 | 3 | | 40 | 4 | | 50 | 5 | | 60 | 6 | | 70 | 7 |

سؤال الاستنتاج والتطبيق - ١: ما العلاقة بين المتغير الذي اخترته وقوة المغناطيس؟

الإجابة: س1: ما العلاقة بين المتغير الذي اخترته ج: إذا كان المتغير عدد اللفات فالعلاقة طردية: بزيادة اللفات تزداد القوة.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في أي تجربة، نسعى لتحديد العلاقة بين المتغير المستقل الذي نغيره والمتغير التابع الذي نقيسه. في سياق المغناطيس الكهربائي، المتغير المستقل غالبًا ما يكون عدد اللفات أو شدة التيار.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** إذا كان المتغير الذي اخترناه هو "عدد اللفات" حول القلب الحديدي، فإن زيادة هذا العدد تعني أن هناك المزيد من الحلقات التي يمر بها التيار، مما يؤدي إلى تجميع أكبر لخطوط المجال المغناطيسي.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، العلاقة بين عدد اللفات وقوة المغناطيس هي علاقة طردية. هذا يعني أنه كلما زاد عدد اللفات في الملف، زادت قوة المغناطيس الكهربائي.

سؤال الاستنتاج والتطبيق - ٢: ما المتغيرات الأخرى التي وجدها طلاب آخرون في الصف وتؤثر أيضاً في قوة المغناطيس الكهربائي؟

الإجابة: س2: ما المتغيرات الأخرى التي وجدها طلاب ج: شدة التيار، نوع القلب، سمك السلك، إحكام اللفات، وجود فجوة هوائية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** قوة المغناطيس الكهربائي لا تعتمد على عامل واحد فقط، بل هي نتيجة لتفاعل عدة متغيرات في تصميم وتشغيل المغناطيس.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بالإضافة إلى عدد اللفات، هناك متغيرات أخرى تؤثر بشكل كبير في قوة المغناطيس الكهربائي. من أهمها: شدة التيار الكهربائي المار في السلك (كلما زاد التيار زادت القوة)، ونوع المادة التي يتكون منها القلب الحديدي (المواد ذات النفاذية المغناطيسية العالية تزيد القوة بشكل كبير).
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** كما أن سمك السلك المستخدم (يؤثر على المقاومة وبالتالي على شدة التيار)، ومدى إحكام اللفات حول القلب (يؤثر على كثافة خطوط المجال المغناطيسي)، ووجود أي فجوة هوائية في القلب، كلها عوامل تؤثر في قوة المغناطيس الكهربائي.

سؤال الاستنتاج والتطبيق - ٣: هل وجدت أي متغيرات، في أي مجموعة، لا تؤثر في قوة المغناطيس الكهربائي؟

الإجابة: س3: هل وجدت أي متغيرات، في أي مجموعة ج: نعم، مثل اتجاه اللف أو اتجاه التيار (يغير القطبية فقط)، ولون السلك.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** ليس كل متغير يتعلق بتركيب المغناطيس الكهربائي أو طريقة تشغيله يؤثر في قوة الجذب المغناطيسية. بعض المتغيرات قد تؤثر في خصائص أخرى للمغناطيس أو لا يكون لها تأثير ملموس على قوته.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** على سبيل المثال، اتجاه لف السلك حول القلب الحديدي أو اتجاه مرور التيار الكهربائي يؤثران في تحديد قطبية المغناطيس (أي أي الطرفين سيكون قطبًا شماليًا وأيهما جنوبيًا)، ولكنهما لا يغيران من شدة القوة المغناطيسية نفسها.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** وبالمثل، لون السلك المستخدم في اللف هو متغير لا علاقة له بالخصائص الكهربائية أو المغناطيسية للسلك، وبالتالي لا يؤثر في قوة المغناطيس الكهربائي.

سؤال الفيزياء في الحياة - ٢: تحوي بعض البنايات مغانط كهربائية معلقة على الجدران تعمل على جعل أبواب الطوارئ مفتوحة عندما تكون البناية مأهولة بالسكان، وهي تشبه الأدوات التي توضع خلف الأبواب للتحكم في فتحها أو إغلاقها. بالتفكير في نظام إنذار الحريق والإجراءات التي يحتاج إليها للسيطرة على الحريق، ما الفائدة من استخدام مثل هذا النظام أن يكون ميزة جيدة أو سيئة في حالة حدوث كارثة طبيعية؟

الإجابة: س2: تحوي بعض البنايات مغانط كهربائية ج: الفائدة: إبقاء الأبواب مفتوحة وتغلق عند الحريق. قد تكون سيئة إذا أغلقت ممرات الهروب عند انقطاع الكهرباء.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** تعتمد فكرة المغانط الكهربائية في أبواب الطوارئ على أنها تعمل على إبقاء الأبواب مفتوحة طالما أن التيار الكهربائي يمر فيها. عند حدوث حريق أو أي طارئ يستدعي إغلاق الأبواب لمنع انتشار الدخان أو النار، يتم قطع التيار الكهربائي عن هذه المغانط. **الفائدة (ميزة جيدة):** في حالة الحريق، يؤدي انقطاع التيار الكهربائي (الذي يحدث غالبًا مع أنظمة إنذار الحريق) إلى زوال المغناطيسية، وبالتالي تغلق أبواب الطوارئ تلقائيًا. هذا يساعد في احتواء الحريق والدخان ومنع انتشارهما، مما يوفر حماية للأشخاص في الأجزاء الأخرى من المبنى. **الجانب السلبي (ميزة سيئة):** في حالة حدوث كارثة طبيعية مثل الزلازل أو الأعاصير التي قد تؤدي إلى انقطاع عام للتيار الكهربائي، فإن هذه المغانط ستتوقف عن العمل وستغلق أبواب الطوارئ. هذا قد يعيق عمليات الإخلاء ويحبس الأشخاص داخل المبنى، مما يجعلها ميزة سيئة في مثل هذه الظروف.

سؤال التوسع في البحث - ١: قارن بين المتغيرات المختلفة التي وجد الطلاب أنها تؤثر في قوة المغناطيس، وهل تظهر أي من المتغيرات أنها تُحدث زيادة كبيرة في القوة المغناطيسية دون إحداث تغيير كبير في المتغير المستقل؟ وإذا كان كذلك فما هذه المتغيرات؟

الإجابة: س1: قارن بين المتغيرات المختلفة التي وجد ج: زيادة اللفات والتيار تزيد القوة. القفزة الكبيرة تأتي من إضافة قلب حديدي لين.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** قوة المغناطيس الكهربائي تتأثر بعدة عوامل، ولكن ليست كل العوامل لها نفس التأثير. بعض المتغيرات قد تحدث زيادة تدريجية في القوة، بينما قد يؤدي البعض الآخر إلى قفزة كبيرة ومفاجئة في القوة المغناطيسية.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** عند مقارنة المتغيرات، نجد أن زيادة عدد لفات السلك وزيادة شدة التيار الكهربائي المار فيه يؤديان إلى زيادة تدريجية ومباشرة في قوة المغناطيس الكهربائي.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** المتغير الذي يُحدث "قفزة كبيرة" أو زيادة هائلة في القوة المغناطيسية دون الحاجة لتغيير كبير في المتغيرات الأخرى هو إضافة قلب من مادة حديدية لينة (مثل الحديد المطاوع) داخل الملف. هذا القلب يركز خطوط المجال المغناطيسي ويزيد من شدته بشكل كبير جدًا مقارنة بالملف الهوائي.

سؤال التوسع في البحث - ٢: إذا أردت زيادة قوة المغناطيس فأي الطرائق تبدو أكثر فاعلية مقارنة بالتكلفة؟ وضح إجابتك.

الإجابة: س2: إذا أردت زيادة قوة المغناطيس فأي ج: استخدام قلب حديدي لين ثم زيادة عدد اللفات (أقل تكلفة من زيادة البطاريات).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عند تصميم أو بناء مغناطيس كهربائي، من المهم الموازنة بين الفعالية المطلوبة (القوة) والتكلفة المادية للمكونات والطاقة المستهلكة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لزيادة قوة المغناطيس الكهربائي، يمكننا زيادة عدد اللفات، أو زيادة التيار، أو استخدام قلب حديدي. زيادة التيار تتطلب بطاريات أكبر أو مزود طاقة أقوى، وقد تكون مكلفة. زيادة عدد اللفات تتطلب سلكًا أطول، وهو ليس باهظ التكلفة نسبيًا.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** الطريقة الأكثر فعالية مقارنة بالتكلفة هي البدء باستخدام قلب حديدي لين داخل الملف، حيث أن تأثيره في زيادة القوة كبير جدًا مقابل تكلفته المنخفضة نسبيًا. بعد ذلك، يمكن زيادة عدد اللفات حول هذا القلب، وهي طريقة اقتصادية نسبيًا لزيادة القوة بشكل أكبر دون الحاجبات لتكاليف إضافية كبيرة في مصدر الطاقة.

سؤال التوسع في البحث - ٣: إذا أردت تغيير قوة المغناطيس الكهربائي بسهولة فما اقتراحك لذلك؟

الإجابة: س3: إذا أردت تغيير قوة المغناطيس الكهربائي ج: استخدام مزود طاقة قابل للضبط أو مقاومة متغيرة للتحكم في التيار.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في بعض التطبيقات، قد نحتاج إلى تغيير قوة المغناطيس الكهربائي بشكل مستمر أو حسب الحاجة، بدلاً من أن تكون قوته ثابتة. هذا يتطلب آلية للتحكم في أحد العوامل المؤثرة في القوة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** \بما أن قوة المغناطيس الكهربائي تتناسب طرديًا مع شدة التيار المار في الملف، فإن أسهل وأكثر الطرق فعالية للتحكم في القوة هي التحكم في شدة هذا التيار.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** يمكن تحقيق ذلك باستخدام مزود طاقة كهربائية قابل للضبط (يسمح بتغيير الجهد وبالتالي التيار)، أو عن طريق إضافة مقاومة متغيرة (ريوستات) في الدائرة الكهربائية. بضبط قيمة هذه المقاومة المتغيرة، يمكننا التحكم في شدة التيار المار في الملف وبالتالي تغيير قوة المغناطيس الكهربائي بسهولة.

سؤال الفيزياء في الحياة - ٣: تعمل بعض الأجراس الكهربائية عن طريق ضرب جانب جرس فلزي على شكل قبة بذراع فلزي. كيف يعمل المغناطيس الكهربائي في هذا الجرس؟ وكيف يمكن توصيل الجرس بطريقة تسمح للذراع بضرب الجرس باستمرار إلى أن ينقطع التيار الكهربائي؟

الإجابة: س3: تعمل بعض الأجراس الكهربائية عن طريق ج: التيار يحول الملف لمغناطيس يجذب المطرقة فيضرب الجرس ويقطع الدائرة، فيزول الجذب وتعود المطرقة، وتتكرر العملية.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** يعمل الجرس الكهربائي بناءً على مبدأ المغناطيسية الكهربائية والدائرة المتقطعة. عندما يمر التيار الكهربائي عبر ملف سلكي، يتحول الملف إلى مغناطيس كهربائي. **كيف يعمل المغناطيس الكهربائي في الجرس:** 1. عند الضغط على زر الجرس، تكتمل الدائرة الكهربائية ويمر التيار في الملف. 2. يتحول الملف إلى مغناطيس كهربائي يجذب ذراعًا فلزيًا (المطرقة) نحوه. 3. عندما تتحرك المطرقة نحو المغناطيس، فإنها تضرب الجرس الفلزي محدثة الصوت. 4. في نفس الوقت، حركة المطرقة هذه تؤدي إلى فتح نقطة تلامس في الدائرة الكهربائية، مما يقطع التيار عن الملف. 5. بمجرد انقطاع التيار، يزول المجال المغناطيسي للملف، وتعود المطرقة إلى وضعها الأصلي بفعل قوة زنبرك أو مرونة الذراع. **كيف يمكن توصيل الجرس ليضرب باستمرار:** تتمثل الفكرة في أن عملية الجذب وقطع التيار تتكرر تلقائيًا. فعند عودة المطرقة إلى وضعها الأصلي، تعود نقطة التلامس لتغلق الدائرة مرة أخرى، ويمر التيار من جديد، فيتكون المغناطيس ويجذب المطرقة لضرب الجرس وقطع الدائرة مرة أخرى. تتكرر هذه الدورة بسرعة عالية، مما ينتج عنه سلسلة من الضربات المتتالية على الجرس طالما أن زر الجرس مضغوط (أي أن التيار الأساسي متوفر).