الشكل ٢٤ مقطع عرضي للدماغ، تظهره صورة باستخدام الرنين المغناطيسي. - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال ١: صف كيفية إعداد قشرة مغناطيس كهربائي على مقدار التيار وعدد اللفات.

الإجابة: يزداد قوة المغناطيس بزيادة التيار وعدد اللفات.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطيات** | 1. وجود مغناطيس كهربائي (ملف لولبي). <br> 2. العوامل المؤثرة: **مقدار التيار**، **عدد اللفات**. | | **المطلوب** | وصف العلاقة بين قوة المغناطيس الكهربائي وكل من مقدار التيار وعدد اللفات. |
2. **الخطوة 2: المبدأ العلمي المستخدم** قوة **المجال المغناطيسي** الناتج عن مغناطيس كهربائي (ملف لولبي) تتناسب طردياً مع: 1. **شدة التيار الكهربائي** المار في الملف ($I$). 2. **عدد لفات** الملف ($N$). ويمكن التعبير عن ذلك بالقانون: $B \propto N I$، حيث $B$ شدة المجال المغناطيسي.
3. **الخطوة 3: خطوات تأثير كل عامل** 1. **تأثير زيادة شدة التيار ($I$):** - عند زيادة شدة التيار المار في الملف، تزداد قوة **المجال المغناطيسي** المتولد. - السبب: زيادة التيار تعني زيادة في حركة الشحنات الكهربائية، مما يعزز التأثير المغناطيسي. 2. **تأثير زيادة عدد اللفات ($N$):** - عند زيادة عدد لفات السلك حول القلب الحديدي، تزداد قوة **المجال المغناطيسي** الكلي. - السبب: يصبح المجال المغناطيسي الناتج عن كل لفة **متراكماً** مع مجالات اللفات الأخرى، مما يزيد الشدة الإجمالية. > **ملاحظة:** القلب الحديدي (مثل قضيب حديد) داخل الملف يزيد من قوة المغناطيس بشكل كبير لأنه **يركز خطوط المجال المغناطيسي** بسبب نفاذيته العالية.
4. **الخطوة 4: العلاقة التلخيصية والإجابة النهائية** يمكن تلخيص العلاقة في الجدول التالي: | العامل | اتجاه التأثير | السبب الفيزيائي | |--------|----------------|------------------| | **زيادة شدة التيار** | تزيد القوة | زيادة حركة الشحنات وتعزيز المجال | | **زيادة عدد اللفات** | تزيد القوة | تراكم وتضخيم المجال المغناطيسي | **الإجابة النهائية:** تزداد **شدة وقوة المجال المغناطيسي** للمغناطيس الكهربائي بشكل طردي كلما زاد **مقدار التيار المار** فيه أو زاد **عدد لفات** السلك المشكل له.

سؤال ٢: وضح كيف يعمل المحرك الكهربائي.

الإجابة: يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطى** | جهاز يسمى **المحرك الكهربائي**. | | **المطلوب** | توضيح مبدأ عمل المحرك الكهربائي ووصف عملية تحويل الطاقة فيه. |
2. **الخطوة 2: المبدأ العلمي المستخدم** يعمل المحرك الكهربائي على أساس **التفاعل بين المجال المغناطيسي والتيار الكهربائي**، حيث تؤثر **قوة لورنتز** (أو قوة الأمبير) على موصل يحمل تياراً موضوعاً داخل مجال مغناطيسي، مما يسبب حركة دورانية (عزم دوران).
3. **الخطوة 3: المكونات الرئيسية للمحرك البسيط** 1. **مصدر تيار مستمر** (بطارية). 2. **ملف (إطار) موصل** قابل للدوران. 3. **مغناطيس دائم** أو مغناطيس كهربائي ينتج **مجالاً مغناطيسياً ثابتاً**. 4. **مبدل التيار (العاكس - Commutator)**: قطعتان نصف دائريتين متصلتين بطرفي الملف. 5. **فرشاتان كربونيتان** تلامسان المبدل وتوصلان التيار من المصدر إلى الملف.
4. **الخطوة 4: خطوات العمل التفصيلية** 1. **مرور التيار:** يمر تيار كهربائي من المصدر عبر الفرشات والمبدل إلى **الملف الموصل**. 2. **تولد قوة:** بما أن الملف يحمل تياراً وهو موضوع في **مجال مغناطيسي**، فإنه يتعرض لقوة مغناطيسية ($\vec{F} = I \vec{L} \times \vec{B}$) على كل ضلع من أضلاعه. 3. **إنتاج عزم الدوران:** تؤثر هذه القوى في أزواج متعاكسة على جانبي الملف، مما يخلق **عزماً** (قوة دورانية) يدير الملف حول محوره. 4. **دور المبدل (العاكس):** عندما يدور الملف نصف دورة، يتبادل المبدل الاتصال مع الفرشات، مما **يعكس اتجاه التيار** في الملف تلقائياً. 5. **استمرارية الدوران:** عكس التيار يحافظ على اتجاه عزم الدوران في نفس الإتجاه بالنسبة للمجال المغناطيسي، مما يجعل الملف يستمر في الدوران باستمرار طالما هناك تيار. > **ملاحظة:** عملية تحويل الطاقة هي: **طاقة كهربائية** (من المصدر) → **طاقة مغناطيسية وميكانيكية** (حركة دوران) → **طاقة حركية** (شغل).
5. **الخطوة 5: الإجابة النهائية** يعمل **المحرك الكهربائي** على مبدأ توليد **قوة مغناطيسية** تؤثر على ملف يحمل تياراً موضوعاً داخل مجال مغناطيسي، مما يسبب دوران الملف. تقوم دائرة **مبدل التيار** بحفظ اتجاه الدوران، ليتحول بشكل مستمر **الطاقة الكهربائية الواردة** إلى **طاقة حركية دورانية** يمكن استخدامها لإدارة الأحمال المختلفة.

سؤال ٣: صف كيفية تأثير المغناطيس الكهربائي في سلك يمر فيه تيار.

الإجابة: يولد مجالاً مغناطيسياً حول السلك.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطيات** | 1. وجود **مغناطيس كهربائي**. <br> 2. وجود **سلك مستقيم** يمر فيه تيار كهربائي. | | **المطلوب** | وصف نوع التأثير الذي يحدثه المغناطيس الكهربائي على هذا السلك الحامل للتيار. |
2. **الخطوة 2: المبدأ العلمي المستخدم** - **قانون أورستد:** يولد السلك الحامل للتيار **مجالاً مغناطيسياً دائرياً** حوله. - **قانون لورنتز/القوة المغناطيسية:** عندما يوضع سلك يحمل تياراً داخل **مجال مغناطيسي خارجي** (مثل مجال المغناطيس الكهربائي)، فإنه يتعرض لقوة مغناطيسية. القانون: $\vec{F} = I \vec{L} \times \vec{B}$ حيث $F$ هي القوة، $I$ التيار، $L$ طول السلك، $B$ شدة المجال المغناطيسي الخارجي.
3. **الخطوة 3: تحليل التفاعل والتأثير** 1. **المغناطيس الكهربائي كمصدر للمجال:** المغناطيس الكهربائي ينتج **مجالاً مغناطيسياً خارجياً قوياً** ومركزاً (خاصة عند قطبيه). 2. **السلك الحامل للتيار داخل المجال:** عند وضع السلك بحيث يمر فيه تيار داخل هذا المجال المغناطيسي الخارجي، يحدث تفاعل بين **مجال المغناطيس** و **حركة الشحنات (التيار)** في السلك. 3. **تولد قوة:** نتيجة هذا التفاعل، تؤثر **قوة مغناطيسية** ($F$) على السلك. اتجاه هذه القوة يتحدد بقاعدة **اليد اليمنى** أو قاعدة **اليد اليسرى لفلمنج** (للمولدات والمحركات). **قاعدة اليد اليسرى لفلمنج (للمحرك):** - **الإبهام:** اتجاه **القوة** ($F$) أو حركة السلك. - **السبابة:** اتجاه **المجال المغناطيسي** ($B$) (من القطب الشمالي إلى الجنوبي). - **الوسطى:** اتجاه **التيار** ($I$) (من الموجب إلى السالب).
4. **الخطوة 4: نتائج هذا التأثير** بناءً على اتجاه التيار واتجاه المجال، يمكن أن: - **يدفع السلك** أو **يسحبه** بشكل جانبي. - إذا كان السلك حراً، فإنه **سيتحرك** تحت تأثير هذه القوة. - هذا المبدأ هو **أساس عمل المحركات الكهربائية**. > **ملاحظة:** التأثير متبادل. فالمغناطيس الكهربائي يؤثر على السلك، والسلك الحامل للتيار يؤثر أيضاً على المغناطيس بقوة مساوية ومعاكسة.
5. **الخطوة 5: الإجابة النهائية** عند وضع **سلك يمر فيه تيار كهربائي** داخل **المجال المغناطيسي** الناتج عن مغناطيس كهربائي، يتعرض السلك إلى **قوة مغناطيسية** جانبية (عمودية على كل من اتجاه التيار واتجاه المجال). يمكن تحديد اتجاه هذه القوة باستخدام **قاعدة اليد اليسرى لفلمنج**، وهي الظاهرة الأساسية التي يعتمد عليها تشغيل **المحركات الكهربائية**.

سؤال ٤: صف عملية توليد التيار المتردد.

الإجابة: يغير اتجاه التيار في الملف.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطى** | عملية فيزيائية لتوليد تيار كهربائي. | | **المطلوب** | وصف عملية توليد **التيار المتردد** (المتغير الاتجاه والقيمة). |
2. **الخطوة 2: المبدأ العلمي المستخدم** **قانون فارادي للحث الكهرومغناطيسي:** ينص على أن **قوة دافعة كهربائية (جهد) مستحثة** تتولد في موصل (ملف) عندما يتغير **التدفق المغناطيسي** ($\Phi$) الذي يخترقه. حيث $\mathcal{E} = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$. - التيار المتردد هو نتيجة لحركة **دورانية منتظمة** للملف في مجال مغناطيسي، مما يسبب تغيراً دورياً في التدفق المغناطيسي.
3. **الخطوة 3: المكونات الرئيسية لمولد التيار المتردد (الدينامو)** 1. **ملف (إطار) موصل** دوار. 2. **مجال مغناطيسي ثابت** قوي (من مغناطيس دائم أو كهربائي). 3. **حلقات انزلاق** (Slip Rings) متصلتان بطرفي الملف. 4. **فرشاتان كربونيتان** تلامسان الحلقات لنقل التيار المستحث إلى الدائرة الخارجية.
4. **الخطوة 4: خطوات عملية التوليد** 1. **جعل الملف يدور:** يتم تدوير الملف ميكانيكياً (بواسطة توربين بخاري، ماء، رياح) داخل **المجال المغناطيسي الثابت**. 2. **تغير التدفق المغناطيسي:** أثناء الدوران، يتغير **الزاوية** ($\theta$) بين مستوى الملف وخطوط المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى تغير **التدفق المغناطيسي** ($\Phi = BA \cos\theta$) المار عبر الملف بشكل دوري. 3. **توليد قوة دافعة مستحثة (جهد):** وفقاً **لقانون فارادي**، يتولد **جهد متردد** في الملف بسبب هذا التغير في التدفق. 4. **تغير شكل التيار والجهد:** - عندما يكون الملف **عمودياً** على المجال، يكون التدفق أقصى ما يمكن ولكن معدل تغيره صفر، لذا **الجهد صفر**. - عندما يكون الملف **موازياً** للمجال، يكون التدفق صفراً ولكن معدل تغيره أقصى، لذا **الجهد أعلى ما يمكن**. 5. **عكس الاتجاه:** بعد نصف دورة، ينعكس اتجاه تغير التدفق بالنسبة للملف، مما يؤدي إلى **عكس قطبية الجهد والتيار**. **نتيجة الدوران المنتظم:** ينتج **جهد والتيار** على شكل **موجة جيبية** ($V = V_{max} \sin(\omega t)$).
5. **الخطوة 5: الإجابة النهائية** تتم عملية توليد **التيار المتردد** بواسطة تدوير ملف موصل داخل مجال مغناطيسي ثابت. يؤدي هذا الدوران إلى **تغير دوري ومستمر في التدفق المغناطيسي** المار بالملف، مما يستحث وفقاً **لقانون فارادي** قوة دافعة كهربائية (جهد) **مترددة** في الملف. يتغير اتجاه وقيمة هذا الجهد والتيار الناتج بشكل **موجة جيبية** مع كل دورة كاملة للملف، وهو الشكل الأساسي للتيار المستخدم في المنازل والصناعة.

سؤال ٥: التفكير الناقد عند مزاولة وممارسات استخدام الموصلات فائقة التوصيل في صناعة أسلاك نقل الطاقة الكهربائية؟

الإجابة: يقلل من فقد الطاقة.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطى** | تقنية **الموصلات فائقة التوصيل**. <br> تطبيق محتمل: **أسلاك نقل الطاقة الكهربائية**. | | **المطلوب** | مناقشة إيجابيات وسلبيات (التفكير الناقد) لاستخدام هذه التقنية في هذا التطبيق المحدد. |
2. **الخطوة 2: المبدأ الأساسي للموصلات الفائقة** - **الموصل الفائق:** مادة تفقد **كل مقاومتها الكهربائية** ($R = 0$) عند تبريدها إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة حرجة محددة. - **النتيجة المباشرة:** إذا كانت $R=0$، فإن **الفقد بالحرارة بسبب المقاومة ($P = I^2R$)** يصبح **صفراً**. وهذا يعني عدم وجود فقد للطاقة خلال النقل.
3. **الخطوة 3: تحليل الإيجابيات (المزايا)** | الميزة | التفسير | التأثير على نقل الطاقة | |---------|----------|------------------------| | **القضاء على الفقد الحراري (الجولي)** | $P_{loss} = I^2R = 0$ | **كفاءة نقل 100% نظرياً**، توفير هائل في الطاقة. | | **القدرة على نقل تيارات عالية** | لا يوجد تسخين | إمكانية استخدام أسلاك أرفع أو نقل طاقة أكبر عبر نفس السلك. | | **حماية البيئة** | تقليل الطاقة المهدورة يعني تقليل الحاجة لتوليد طاقة إضافية، مما يقلل الانبعاثات. | تنمية مستدامة. | | **استقرار وكفاءة الشبكة** | تقليل الفقد يزيد من كفاءة الشبكة ويحسن استقرارها. | موثوقية أعلى لإمدادات الطاقة.
4. **الخطوة 4: تحليل التحديات والسلبيات (العيوب)** | التحدي / العيب | التفسير | تأثيره على التطبيق العملي | |-----------------|----------|----------------------------| | **التبريد المكثف** | تعمل معظم الموصلات الفائقة عند درجات حرارة **منخفضة جداً** (قريبة من الصفر المطلق، -273 °C). | يتطلب أنظمة تبريد معقدة (نيتروجين أو هيليوم سائل) مما يزيد **التكلفة** والتعقيد. | | **التكلفة الباهظة** | تكلفة المواد الفائقة التوصيل وأنظمة التبريد والصيانة عالية جداً. | قد تفوق التكلفة الادخار الناتج من تقليل الفقد في الطاقة. | | **التحديات الهندسية** | صعوبة تصنيع ومد أسلاك طويلة محفوظة داخل أنابيب تبريد في جميع أنحاء شبكة النقل. | تعقيد في التمديد والصيانة. | | **المواد الحالية** | معظم المواد الفائقة التوصيل العملية هي **سيراميك** (هشة) وليست مرنة مثل النحاس. | قد تكون غير مناسبة للتمديدات التي تحتاج مرونة. |
5. **الخطوة 5: التوازن والخلاصة (التفكير الناقد)** لاستخدام الموصلات فائقة التوصيل في نقل الطاقة، يجب الموازنة بين: - **الفائدة الكبيرة على المدى الطويل** (توفير الطاقة، حماية البيئة). - **التكاليف والتحديات التكنولوجية الهائلة** على المدى القصير. **الإجابة النهائية:** بينما يؤدي استخدام **الموصلات فائقة التوصيل** في شبكات نقل الطاقة إلى **القضاء التام على الفقد الحراري للطاقة** ويرفع الكفاءة إلى حدودها القصوى، فإن التحديات العملية المتمثلة في **احتياجات التبريد المكلفة والمعقدة** وارتفاع **التكاليف الأولية والهندسية** تجعل التطبيق على نطاق واسع غير اقتصادي في الوقت الحالي. يتطلب الأمر **تطورات مستقبلية** في مواد فائقة التوصيل تعمل عند درجات حرارة أعلى (قريبة من درجة حرارة الغرفة) لجعل هذه التقنية مجدية تجارياً.

سؤال ٦: احسب النسبة إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي لمحول كهربائي ١٠ لفات، وعدد لفات ملفه الثانوي ٥٠ لفة، وكان الجهد على الملف الابتدائي ١٢٠ فولت، فما مقدار الجهد على ملفه الثانوي؟

الإجابة: V_s / V_p = N_s / N_p => V_s / 120 = 50 / 10 => V_s = 120 * 5 = 600

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | الكمية | الرمز | القيمة | الوحدة | |--------|-------|--------|--------| | عدد لفات الملف الابتدائي | $N_p$ | ١٠ | لفة | | عدد لفات الملف الثانوي | $N_s$ | ٥٠ | لفة | | الجهد على الملف الابتدائي | $V_p$ | ١٢٠ | فولت (V) | | **المطلوب:** الجهد على الملف الثانوي | $V_s$ | ؟ | فولت (V) |
2. **الخطوة 2: القانون أو المبدأ المستخدم** يعمل **المحول الكهربائي** على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، وتنطبق عليه **قانون المحولات**: $$\frac{V_s}{V_p} = \frac{N_s}{N_p}$$ حيث: - $V_s$: الجهد على الملف الثانوي. - $V_p$: الجهد على الملف الابتدائي. - $N_s$: عدد لفات الملف الثانوي. - $N_p$: عدد لفات الملف الابتدائي. > **ملاحظة:** هذا القانون يفترض كفاءة مثالية (100%) ولا يوجد فقد في الطاقة.
3. **الخطوة 3: التعويض في القانون بالقيم المعطاة** نعوض القيم مباشرة في قانون المحولات: $$\frac{V_s}{120} = \frac{50}{10}$$ **الخطوة 4: تبسيط المعادلة وحلها** 1. نقوم بتبسيط النسبة على الطرف الأيمن: $$\frac{50}{10} = 5$$ تصبح المعادلة: $$\frac{V_s}{120} = 5$$ 2. لحساب $V_s$، نضرب طرفي المعادلة في 120: $$V_s = 5 \times 120$$ 3. نحسب الناتج: $$V_s = 600$$
4. **الخطوة 5: تفسير النتيجة والإجابة النهائية** - عدد لفات الملف الثانوي ($N_s = 50$) **أكبر** من عدد لفات الملف الابتدائي ($N_p = 10$)، أي أن $\frac{N_s}{N_p} > 1$. - هذا يعني أن المحول **رافع للجهد**. - الجهد الناتج على الملف الثانوي ($600$ فولت) **أعلى** من الجهد الداخل على الملف الابتدائي ($120$ فولت). **الإجابة النهائية:** مقدار **الجهد الكهربائي** المتولد على الملف الثانوي للمحول يساوي **٦٠٠ فولت**، حيث يعمل هذا المحول كرافع للجهد بنسبة رفع تساوي (٥٠/١٠) = ٥.

ما العلاقة الأساسية بين الشحنات الكهربائية والمجالات المغناطيسية التي تشغل المحركات والمولدات الكهربائية؟

• أ) حركة الشحنة الكهربائية تنتج مجالاً مغناطيسياً، والمجال المغناطيسي يؤثر بقوة في الشحنات الكهربائية المتحركة.
• ب) الشحنات الساكنة تولد مجالاً مغناطيسياً، والمجال المغناطيسي يؤثر في الشحنات الساكنة.
• ج) المجالات المغناطيسية تسبب فقط إضاءة المصابيح الكهربائية، ولا تتأثر بالشحنات.
• د) الشحنات الكهربائية والمجالات المغناطيسية لا تتفاعلان إلا في درجات حرارة منخفضة جداً.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: حركة الشحنة الكهربائية تنتج مجالاً مغناطيسياً، والمجال المغناطيسي يؤثر بقوة في الشحنات الكهربائية المتحركة.

الشرح: المبدأ الأساسي للكهرومغناطيسية هو أن الشحنات الكهربائية المتحركة (التيار) تولد مجالاً مغناطيسياً، وفي المقابل، يمكن للمجال المغناطيسي أن يؤثر بقوة على الشحنات الكهربائية المتحركة، وهذا ما يسمح بعمل المحركات والمولدات.

تلميح: فكر في كيفية تفاعل الكهرباء والمغناطيسية لإنتاج الحركة أو الكهرباء.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

كيف تؤثر زيادة مقدار التيار الكهربائي وعدد اللفات على قوة المغناطيس الكهربائي؟

• أ) تزداد قوة المغناطيس الكهربائي بزيادة مقدار التيار الكهربائي وزيادة عدد لفات السلك.
• ب) تقل قوة المغناطيس الكهربائي بزيادة مقدار التيار وعدد اللفات.
• ج) تزداد قوة المغناطيس بزيادة التيار فقط، وتقل بزيادة عدد اللفات.
• د) لا تتأثر قوة المغناطيس الكهربائي بتغير التيار أو عدد اللفات.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: تزداد قوة المغناطيس الكهربائي بزيادة مقدار التيار الكهربائي وزيادة عدد لفات السلك.

الشرح: قوة المجال المغناطيسي للمغناطيس الكهربائي تتناسب طردياً مع شدة التيار المار في الملف ومع عدد اللفات. زيادة أي منهما يؤدي إلى زيادة القوة المغناطيسية.

تلميح: تذكر العوامل التي تزيد من شدة المجال المغناطيسي للملف اللولبي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هي الوظيفة الأساسية للمحرك الكهربائي من حيث تحويل الطاقة؟

• أ) يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
• ب) يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية.
• ج) يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية دورانية.
• د) يحول الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية دورانية.

الشرح: المحرك الكهربائي هو جهاز يستغل القوة المغناطيسية الناتجة عن تفاعل تيار كهربائي في ملف مع مجال مغناطيسي خارجي لتحويل الطاقة الكهربائية إلى حركة دورانية.

تلميح: فكر في الغرض من المحرك في الأجهزة المنزلية والصناعية.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما المبدأ الأساسي لتوليد التيار المتردد في المولد الكهربائي؟

• أ) يتم توليده بمرور تيار مستمر عبر مكثف كبير.
• ب) يتولد بتدوير ملف موصل داخل مجال مغناطيسي ثابت، مما يغير التدفق المغناطيسي ويستحث تيارًا وجهدًا متغيري الاتجاه.
• ج) ينتج عن طريق التسخين المباشر لأسلاك النحاس.
• د) يتشكل نتيجة تفاعل كيميائي في بطارية كبيرة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يتولد بتدوير ملف موصل داخل مجال مغناطيسي ثابت، مما يغير التدفق المغناطيسي ويستحث تيارًا وجهدًا متغيري الاتجاه.

الشرح: يعتمد توليد التيار المتردد على قانون فارادي. عندما يدور ملف في مجال مغناطيسي، يتغير التدفق المغناطيسي الذي يخترق الملف باستمرار، مما يولد قوة دافعة كهربائية (جهد) وتيارًا مترددًا يغير اتجاهه وقيمته دورياً.

تلميح: تذكر قانون فارادي للحث الكهرومغناطيسي ودور الحركة الدورانية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

محول كهربائي عدد لفات ملفه الابتدائي 10 لفات، وعدد لفات ملفه الثانوي 50 لفة. إذا كان الجهد على الملف الابتدائي 120 فولت، فما مقدار الجهد على ملفه الثانوي؟

• أ) 24 فولت
• ب) 600 فولت
• ج) 1200 فولت
• د) 240 فولت

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 600 فولت

الشرح: 1. المعطيات: Np = 10, Ns = 50, Vp = 120 فولت. 2. القانون: Vs/Vp = Ns/Np 3. التعويض: Vs/120 = 50/10 4. التبسيط: Vs/120 = 5 5. الحساب: Vs = 5 × 120 = 600 فولت.

تلميح: استخدم علاقة المحولات: V_s / V_p = N_s / N_p.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط