اختبار مقنن
أسئلة اختيار من متعدد
اختر الإجابة الصحيحة
فيما يلي:
1. لماذا يقاس المجال
الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط؟
A.
حتى لا تشتت الشحنة المجال.
B.
لأن الشحنات الصغيرة لها زخم قليل.
C.
حتى لا يؤدي مقدارها إلى دفع الشحنة المراد قياسها جانباً.
D.
لأن الإلكترون يستخدم دائماً كشحنة اختبار، وشحنة الإلكترونات صغيرة.
2. إذا تأثرت شحنة مقدارها
C 2.1 × 10-9
بقوة مقدارها 14 N، فما مقدار المجال الكهربائي
المؤثر؟
A. 0.15 ×
10-9 N/C
B. 6.7 ×
10-9 N/C
C. 29 ×
10-9 N/C
D. 6.7 ×
10-9 N/C
3. تتأثر شحنة اختبار
موجبة مقدارها 8.7 μC
بقوة 8.1 × 10-6 N في اتجاه يصنع زاوية 24º شمال الشرق. ما مقدار واتجاه شدة المجال الكهربائي
في موقع شحنة الاختبار؟
A. 7.0 ×
10-8 N/C، 24º شمال الشرق.
B. 1.7 ×
10-6 N/C، 24º جنوب الغرب.
C. 1.1 ×
10-3 N/C، 24º غرب الجنوب.
D. 9.3 ×
10-1 N/C، 24º شمال الشرق.
4. ما مقدار فرق الجهد
الكهربائي بين لوحين يبعد أحدهما عن الآخر 18 cm، والمجال الكهربائي
بينهما 4.8 × 103 N/C؟
A
27 V
.
B. 86 V
C. 0.86
kV
D. 27 kV
5. ما مقدار الشغل المبذول
على بروتون عند نقله من لوح سالب الشحنة إلى لوح موجب الشحنة، إذا كانت المسافة بين
اللوحين 4.3 cm،
والمجال الكهربائي بينهما 125 N/C؟
A. 5.5 ×
10-23 J
B. 8.6 ×
10-19 J
C. 1.1 ×
10-16 J
D .
5.4 J
6. كيف يمكن تحديد قيمة
المجال الكهربائي في تجربة قطرة الزيت لمليكان؟
A.
باستخدام مغناطيس كهربائي قابل للقياس.
B.
من خلال فرق الجهد الكهربائي بين اللوحين.
C.
من خلال مقدار الشحنة.
D.
بواسطة مقياس كهربائي.
7. في تجربة قطرة الزيت،
تم تثبيت قطرة زيت وزنها 1.9 × 10-14 N عندما كان فرق الجهد بين اللوحين 0.78 kV، والبعد بينهما 63 mm، كما هو موضح في الشكل
في الصفحة التالية. ما مقدار الشحنة على القطرة؟
A. -1.5 × 10-18 C
B. -1.2 ×
10-15 C
C. -3.9 ×
10-16 C
D. -9.3 ×
10-13 C
8. مكثف سعته 0.093
μF.
إذا كانت شحنته 58 μC
فما مقدار فرق الجهد
الكهربائي عليه؟
A.10-12
N × 5.4
B.× 10-6
N 1.6
C.102
N × 6.2
D .103
N × 5.4
الأسئلة الممتدة
9. افترض أن قطرة زيت
تحمل 18 إلكتروناً إضافياً. احسب شحنة قطرة الزيت، واحسب فرق الجهد الكهربائي اللازم
لتثبيتها بين لوحين فلزيين متوازيين ومشحونين البعد بينهما 14.1 mm، إذا كان وزنها
6.12 × 10-14 N.
a. 18
×1.6×10-19 = 2.88×10-18 C
b. 6.12×10-4
×1.41×102 /(2.88×10-18)= 3×102 V
الفصل الثالث:
الكهرباء التيارية
الدرس 3-1 التيار الكهربائي
والدوائر الكهربائية
صفحة 73
مسائل تدريبية
1. إذا مر تيار كهربائي
مقداره 0.50 A
في مصباح كهربائي فرق
الجهد بين طرفيه 125 V،
فما المعدل الزمني لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية؟ افترض أن كفاءة المصباح
100%.
P = IV =
63 W
2. تولد تيار مقداره
2.0 A
في مصباح متصل ببطارية
سيارة. ما مقدار القدرة المستهلكة في المصباح إذا كان فرق الجهد عليه 12 V؟
P = IV =
24 W
3. ما مقدار التيار
الكهربائي المار في مصباح قدرته 75 W متصل بمصدر جهد مقداره 125 V؟
P = IV
I = P
V
= 0.6 A
4. يمر تيار كهربائي
مقداره 210 A
في جهاز بدء التشغيل
في محرك سيارة. فإذا كان فرق الجهد بين قطبي البطارية 12 V فما مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إلى
جهاز بدء التشغيل خلال 10.0 s؟
P = IV ,
E= Pt
E= IVt=
2.5×104 J
5. مصباح كهربائي كتب
عليه 0.90 W
إذا كان فرق الجهد بين
طرفيه 3.0 V
فما مقدار شدة التيار
المار فيه؟
P = IV
I = P
V
= 0.3 A
صفحة 77
مسائل تدريبية
افترض أن هذه المسائل
جميعها أن جهد البطارية ومقاومات المصابيح ثابتة، بغض النظر عن مقدار التيار.
6. إذا وُصل محرك جهد،
وكانت مقاومة المحرك في أثناء تشغيله 33 Ω، ومقدار التيار المار
في تلك الدائرة 3.8 A،
فما مقدار جهد المصدر؟
V = IR =
1.2×102 V
7. يمر تيار مقداره
2.0 × 10-4 A
في مجس عند تشغيله ببطايرة
جهدها 3.0 V.
ما مقدار مقاومة دائرة جهاز المجس؟
R= V
I
=1.5×105 Ω
8. يسحب مصباح تياراً
مقداره 0.5 A
عند توصيله بمصدر جهد
مقداره 120 V.
احسب مقدار:
a.
مقاومة المصباح.
R= V
I
=2.4×102 Ω
b.
القدرة الكهربائية المستهلكة في المصباح.
P= IV =
6×10 W
9. وصل مصباح كتب عليه
75 W
بمصدر جهد 125 V، احسب مقدار:
a.
التيار المار في المصباح.
I= P
V
=0.6 A
b.
مقاومة المصباح.
R= V
I
=2.1×102 Ω
10. في المسألة السابقة،
إذا أضيف مقاوم للمصباح لتقليل التيار المار فيه إلى نصف قيمته الأصلية، فما مقدار:
a.
فرق الجهد بين طرفي المصباح؟
V = IR =
6.3×10 V
b.
المقاومة التي أضيفت إلى الدائرة؟
Rtotal= V
I
=4.2×102 Ω
Rres=
Rtotal-Rlamp=2.1×102 Ω
c.
القدرة الكهربائية التي يستهلكها المصباح الآن؟
P= IV =
19 W
صفحة 79
مسائل تدريبية
11. ارسم رسماً تخطيطياً
لدائرة توالٍ تحتوي على بطارية فرق الجهد بين طرفيها 60.0 V، وأميتر، ومقاوم مقداره
12.5 Ω،
أوجد قراءة الأميتر، وحدد اتجاه التيار.
I=4.80 A
12. أضف فولتمتر إلى
الرسم التخطيطي للدائرة الكهربائية في المسألة السابقة لقياس فرق الجهد بين طرفي المقاومين،
ثم أعد حلها.
60.0 V
13. ارسم دائرة على
أن تستخدم بطارية ومصباحاً ومفتاحاً كهربائياً ومقاوماً متغيراً لتعديل سطوع المصباح.
صفحة 79
3-1 مراجعة
14. رسم تخطيطي ارسم
رسماً تخطيطياً لدائرة كهربائية تحتوي على بطارية ومصباح كهربائي، وتأكد من أن المصباح
الكهربائي سيضئ في هذه الدائرة.
15. المقاومة الكهربائية
يدعي طارق أن المقاومة ستزداد بزيادة فرق الجهد؛ وذلك لأن R = V/I. فهل ما يدعيه طارق
صحيح؟ فسر ذلك.
لا، تعتمد المقاومة
على الجهاز، فعند زيادة الجهد V يزداد التيار أيضاً
16. المقاومة الكهربائية
إذا أردت قياس مقاومة سلك طويل فبين كيف تركب دائرة كهربائية باستخدام بطارية وفولتمتر
وأميتر والسلك الذي تريد قياس مقاومته. حدد ما الذي ستقيسه؟ وبين كيف ستسحب المقاومة؟
قس التيار المار في
السلك وفرق الجهد بين طرفيه، ثم قسم فرق الجهد على التيار لتحصل على مقاومة السلك.
17. القدرة تتصل دائرة
كهربائية مقاومتها 12 Ω
ببطارية جهدها 12 V. حدد التغير في القدرة
إذا قلت المقاومة إلى 9.0 Ω؟
P1=V2/R1
= 12 W
P2=V2/R2
= 16 W
∆P=P2-P1=4 W
تزداد
18. الطاقة تحول دائرة
كهربائية طاقة مقدارها 2.2 × 103 J عندما تُشغل ثلاث دقائق. حدد مقدار الطاقة
التي ستتحول عندما تشغل مدة ساعة واحدة.
E= 44×103
J
19. التفكير الناقد
نقول إن القدرة تستهلك وتستنفد في مقاوم. والاستنفاد يعني الاستخدام، أو الضياع. فما
(الاستخدام) عند مرور شحنات في مقاوم كهربائي؟
تتناقص طاقة الوضع الكهربائية
للشحنات عند مرورها خلال المقاوم، ويستخدم هذا النقص في طاقة الوضع في توليد حرارة
فيه.
الدرس 3-2 استخدام الطاقة
الكهربائية
صفحة 82
مسائل تدريبية
20. يعمل سخان كهربائي
مقاومته 15 Ω
على فرق جهد مقداره
120 V.
احسب مقدار:
a.
التيار المار في مقاومة السخان.
I= V
R
=8 A
b.
الطاقة المستهلكة في مقاومة السخان خلال 30.0 s.
E= I2Rt =
2.9×104 J
c.
الطاقة الحرارية الناتجة في هذه المدة.
E= 2.9×104
J
21. وُصل مقاوم مقداره
39 Ω
ببطارية جهدها 45 V. فاحسب مقدار:
a.
التيار المار في الدائرة.
I= V
R
=1.2 A
b.
الطاقة المستهلكة في المقاوم خلال 5.0 min.
E= V2t
R
=1.6×104 J
22. مصباح كهربائي قدرته
100.0 W،
وكفاءته 22%؛ أي أن 22% فقط من الطاقة الكهربائية تتحول إلى طاقة ضوئية.
a.
ما مقدار الطاقة الحرارية التي ينتجها المصباح الكهربائي كل دقيقة؟
E= Pt =
1.3×103 J
b.
ما مقدار الطاقة التي يحولها المصباح إلى ضوء كل دقيقة في أثناء إضاءته؟
E= Pt =
4.7×103 J
23. تبلغ مقاومة عنصر
التسخين في طبّاخ كهربائي عند درجة حرارة تشغيله 11 Ω.
a.
إذا تم توصيل الطبّاخ بمصدر جهد مقداره 220 V فما مقدار التيار الكهربائي المار في عنصر
التسخين؟
I= V
R
=2×10 A
b.
ما مقدار الطاقة التي يحوّلها هذا العنصر إلى طاقة حرارية خلال 30.0 s؟
E= I2Rt =
1.3×105 J
c.
استخدم العنصر في تسخين غلاية تحتوي على 1.20 kg من الماء. افترض أن الماء امتص 65% من الحرارة
الناتجة، فما مقدار الارتفاع في درجة حرارته خلال 30.0 s؟
Q=mC∆T
T= Q
mC
=17̊ C
24. استغرق سخان ماء
كهربائي جهده 120 V
زمناً مقداره 2.2 h لتسخين حجم معين من الماء إلى درجة الحرارة
المطلوبة. احسب المدة اللازمة لإنجاز المهمة نفسها، وذلك باستخدام سخان آخر جهده
240 V
مع بقاء التيار نفسه.
مضاعفة الجهد سيقلل
الزمن إلى النصف،
t=1.1h
صفحة 84
مسألة تحفيز
استخدم الشكل المجاور
للإجابة عن الأسئلة التالية:
1. في البداية، المكثف
غير مشحون، والمفتاح 1 مغلق، والمفتاح 2 بقي مفتوحاً. احسب فرق الجهد بين طرفي المكثف.
15 V
2. إذا فُتح المفتاح
1 الآن، وبقي المفتاح 2 مفتوحاً فما فرق الجهد بين طرفي المكثف؟ لماذا؟
سيبقي فرق الجهد 15
V، لأنه لا يوجد مسار
لتفريغ الشحنة.
3. بعد ذلك، أغلق المفتاح
2، وبقي المفتاح 1 مفتوحاً. ما فرق الجهد بين طرفي المكثف؟ وما مقدار التيار المار
في المقاوم بعد إغلاق المفتاح 2 مباشرة؟
15 V و 13 mA
4. مع مرور الوقت، ماذا
يحدث لجهد المكثف والتيار المار في المقاوم؟
يبقي جهد المكثف 15V، لأنه لا يوجد مسار
لتفريغ شحنات المكثف، ويبقي مقدار التيار المار في الدائرة 13mA، لان جهد البطارية ثابت
عند 15V.
لكن إذا كان كل من البطارية والمكثف عناصر الدائرة المثالية فان جهد المكثف في النهاية
يصبح صفراً، وذلك بسبب تسرب الشحنات وسيصبح التيار في النهاية صفراً كذلك، بسبب استنفاد
البطارية.
صفحة 85
مسائل تدريبية
25. يمر تيار كهربائي
مقداره 15.0 A
في مدفأة كهربائية عند
وصلها بمصدر فرق جهد 120 V.
فإذا تم تشغيل المدفأة بمتوسط 5.0 h يومياً فاحسب:
a.
مقدار القدرة التي تستهلكها المدفأة.
P= IV =
1.8 kW
b.
مقدار الطاقة المستهلكة في 30 يوماً بوحدة kWh.
E= Pt =
270 kWh
c.
تكلفة استخدام المدفأة عند تشغيلها مدة 30 يوماً، إذا كان ثمن الكيلوواط. ساعة
0.12 ريال.
32.4 ريال
26. تبلغ مقاومة ساعة
رقمية 12,000 Ω،
وهي موصولة بمصدر فرق جهد مقداره 115 V، فاحسب:
a.
مقدار التيار الذي يمر فيها.
I= V
R
=9.6×10-3A
b.
مقدار القدرة الكهربائية التي تستهلكها الساعة.
P= VI =
1.1 W
c.
تكلفة تشغيل الساعة 30 يوماً، إذا كان ثمن الكيلوواط. ساعة 0.12 ريال.
0.1 ريال
27. تنتج بطارية سيارة
تياراً مقداره 55 A
لمدة 1.0 h، وذلك عندما يكون فرق
جهدها 12 V.
ويتطلب إعادة شحنها طاقة أكبر 1.3 مرة ضعف الطاقة التي تزودنا بها؛ لأن كفاءتها أقل
من الكفاءة المثالية. ما الزمن اللازم لشحن البطارية باستخدام تيار مقداره 7.5 A؟ افترض أن فرق جهد الشحن
هو نفسه فرق جهد التفريغ.
Echarge=
1.3 IVt = 858 Wh
t= E
IV
=9.5 h
صفحة 85
3-2 مراجعة
28. الطاقة يشغل محرك
السيارة المولد الكهربائي، والذي يولد بدوره التيار الكهربائي اللازم لعمل السيارة،
ويخزن شحنات كهربائية في بطارية السيارة. وتستخدم المصابيح الرئيسة في السيارة الشحنة
الكهربائية المختزنة في بطارية السيارة. جهز قائمة بأشكال الطاقة في العمليات السابقة.
تتحول الطاقة الميكانيكية
من المحرك إلى طاقة كهربائية في المولد، وتختزن الطاقة الكهربائية على شكل طاقة كيميائية
في البطارية، وتتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية في البطارية، وتتحول الطاقة
الكهربائية إلى ضوء وطاقة حرارية في المصابيح الرئيسة
29. المقاومة الكهربائية
يتم تشغيل مجفف الشعر بوصلة بمصدر جهد 120 V، ويكون فيه خياران:
حار ودافئ. في أي الخيارين تكون المقاومة أصغر؟ ولماذا؟
يستهلك مجفف الشعر عند
ضبطه على الساخن قدرة اكبر. وحيث أن P=IV، والجهد ثابت لذا يكون
التيار المار فيه أكبر، ولان I=V/R فان المقاومة تكون أقل.
30. القدرة حدد مقدار
التغير في القدرة في دائرة كهربائية إذا قل الجهد المطبق إلى النصف.
ستنخفض إلى ربع القيمة
الأصلية.
31. الكفاءة قوّم أثر
البحث لتحسين خطوط نقل القدرة الكهربائية في المجتمع والبيئة؟
بعض الفوائد المحتملة:
تقليل تكلفة الكهرباء المستهلكة، وكلما قلت القدرة المفقودة خلال خطوط النقل قل استهلاك
الفحم وغيره من المصادر الأخرى المستخدمة لتوليد القدرة الكهربائية، والذي من شأنه
تحسين بيئتنا.
32. الجهد لماذا يتم
توصيل الطباخ الكهربائي وسخان الماء الكهربائي بدائرة جهدها 240 V بدلاً من دائرة جهدها 120 V؟
للقدرة نفسها، عند مضاعفة
الجهد، سيقل التيار إلى النصف. وستقل خسارة I2R في شبكة أسلاك الدائرة الكهربائية بشكل كبير،
لأنها تتناسب طرديا مع مربع التيار.
33. التفكير الناقد
عندما يرتفع الطلب على القدرة الكهربائية تقوم شركات الكهرباء أحياناً بتقليل الجهد،
مما يؤدي إلى خفوت الأضواء. ما الذي يبقى محفوظاً ولا يتغير؟
القدرة، وليست الطاقة،
ستعمل معظم الأجهزة لفترة زمنية أطول.
الفصل 3: التقويم
خريطة المفاهيم
34. أكمل خريطة المفاهيم
أدناه باستخدام المصطلحات التالية: الواط، التيار، المقاومة.
الكهرباء- ممانعة التدفق-
معدل التحويل- معدل التدفق- القدرة- الأوم- الأمبير
إتقان المفاهيم
35. عرف وحدة قياس التيار
الكهربائي بدلالة الوحدات الأساسية MKS.
1A=1C/1s
ارجع إلى الشكل
3-12 للإجابة عن الأسئلة 36-39:
36. كيف يجب وصل فولتمتر
في الشكل لقياس جهد المحرك؟
يوصل القطب الموجب للفولتمتر
مع قطب الذراع اليسرى للمحرك، ويوصل القطب السالب للفولتمتر مع قطب الذراع اليمني للمحرك.
37. كيف يجب وصل أميتر
في الشكل لقياس تيار المحرك؟
افتح الدائرة بين البطارية
والمحرك، ثم صل القطب الموجب للاميتر مع الطرف الموجب لمكان فتح الدائرة (الطرف الموصل
مع القطب الموجب للبطارية) وصل القطب السالب للاميتر مع الطرف السالب (الطرف الأقرب
إلى المحرك)
38. ما اتجاه التيار
الاصطلاحي في المحرك؟
من اليسار إلى اليمين
خلال المحرك
39. ما رقم الأداة التي:
a.
تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية؟
4
b.
تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية؟
1
c.
تعمل على فتح الدائرة وإغلاقها؟
2
d.
توفر طريقة لضبط السرعة وتعديلها؟
3
40. صف تحولات الطاقة
التي تحدث في الأدوات التالية:
.a مصباح كهربائي متوهج.
الطاقة الكهربائية إلى
طاقة حرارية وضوء
b.
مجفف ملابس.
الطاقة الكهربائية إلى
طاقة حرارية وطاقة حركية.
c.
مذياع رقمي مزود بساعة.
الطاقة الكهربائية إلى
ضوء وصوت
41. أي السلكين يوصل
الكهرباء بمقاومة أقل: سلك مساحة مقطعه العرضي كبيرة، أم سلك مساحة مقطعه العرضي صغيرة؟
للسك ذي المقطع العرضي
الأكبر مقاومة اقل، لان هناك عددا أكر من الالكترونات لحمل الشحنة.
42. لماذا يكون عدد
المصابيح التي تحترق لحظة إضاءتها أكبر كثيراً من عدد المصابيح التي تحترق وهي مضاءة؟
تسمح المقاومة القليلة
للفتيلة الباردة بمرور تيار كبير في البداية، ومن ثم تغير كبير في درجة حرارتها
مما يؤدي إلى تعرض الفتيلة
لإجهاد كبير.
43. عند عمل دائرة قصر
لبطارية بوصل طرفي سلك نحاسي بقطبي البطارية ترتفع درجة حرارة السلك. فسر لماذا يحدث
ذلك؟
تولد دائرة القصر تياراً
كبيراً مما يسبب تصادم عدد أكبر من الالكترونات مع ذرات السلك وهذا يؤدي إلى رفع الطاقة
الحركية للذرات ودرجة حرارة السلك.
44. ما الكميات الكهربائية
التي يجب المحافظة على مقاديرها قليلة عند نقل الطاقة الكهربائية مسافات طويلة بصورة
اقتصادية؟
مقاومة السلك والتيار
المار في السلك
45. عرف وحدة القدرة
الكهربائية بدلالة الوحدات الأساسية MKS؟
W= C
. J = J =Kgm2
s C s
s3
تطبيق المفاهيم
46. خطوط القدرة لماذا
تستطيع الطيور الوقوف على خطوط الجهد المرتفع دون أن تتعرض لصدمة كهربائية؟
ليس هناك فرق جهد على
امتداد السلك، لذا لا يمر تيار كهربائي خلال جسم الطائر.
47. صف طريقتين لزيادة
التيار في دائرة كهربائية.
إما زيادة الجهد أو
بتقليل المقاومة.
48. المصابيح الكهربائية
يعمل مصباحان كهربائيان في دائرة كهربائية جهدها 120 V، فإذا كانت قدرة أحدهما
50 W
والآخر 100 W، فأي المصباحين مقاومته
أكبر؟ وضح إجابتك.
المصباح الكهربائي50W، P=V2/R، لذا فان R=V2/P فالمقاومة الكبيرة تسبب قدرة اقل.
49. إذا ثبت فرق الجهد
في دائرة كهربائية، وتم مضاعفة مقدار المقاومة، فما تأثير ذلك في تيار الدائرة؟
إذا تضاعفت المقاومة
فان التيار سيقل إلى النصف.
50. ما تأثير مضاعفة
كل من الجهد والمقاومة في تيار دائرة كهربائية؟ وضح إجابتك
لا تأثير/ V=IR، لذا فان I=V/R فإذا تضاعف كل من الجهد والمقاومة فان التيار
لا يتغير.
51. قانون أوم وجدت
سارة أداة تشبه مقاوماً. عندما وصلت هذه الأداة ببطارية جهدها 1.5 V مر فيها تيار مقداره 45 × 10-6 A فقط، ولكن عندما استخدمت بطارية جهدها 3.0
V مر فيها تيار مقداره 10-3 A 25 ×، فها تحقق هذه الأداة
قانون أوم؟
لا، لأنه عند 1.5V تكون المقاومة3.3×104 Ω ، وعند 3V تكون المقاومة 120Ω. فالجهاز الذي يحقق
قانون أوم له مقاومة لا تعتمد على الجهد المطبق.
52. إذا غير موقع الأميتر
المبين في الشكل 3-4a
ليصبح أسفل الشكل، فهل
تبقى قراءة الأميتر هي نفسها؟ وضح ذلك.
نعم، لان قيمة التيار
متساوية عند كل النقاط في الدائرة.
53. سلكان أحدهما مقاومته كبيرة والآخر مقاومته صغيرة.
إذا وصل كل منهما بقطبي بطارية جهدها 60 V، فأي السلكين ينتج طاقة
بمعدل أكبر؟ ولماذا؟
السلك الذي له أقل مقاومة،
لان P=V2/R،
فالمقاومة R
الأقل تولد قدرة P أكبر تتبدد في السلك، حيث يولد طاقة حرارية
بمعدل أكبر.
إتقان حل المسائل
3-1 التيار الكهربائي
والدوائر الكهربائية
54. وصل محرك ببطارية
جهدها 12 V
كما هو موضح في الشكل
3-13. احسب مقدار:
a.
القدرة التي تصل إلى المحرك؟
P= VI =
18W
b.
الطاقة المحولة إذا تم تشغيل المحرك 12 min؟
E= Pt =
1.6×104 J
55. يمر تيار كهربائي
مقداره 0.50 A
في مصباح متصل بمصدر
جهده 120 V،
احسب مقدار:
a.
القدرة الواصلة.
P= IV =
6×10 W
b.
الطاقة التي يتم تحويلها خلال 5.0 min.
E= Pt =
1.8×104 J
56. مجففات الملابس
وصلت مجففة ملابس قدرتها 4200 W بدائرة كهربائية جهدها 220 V، احسب مقدار التيار
المار فيها.
P= IV
I = P
V
=19 A
57. ارجع إلى الشكل
3-14 للإجابة عن الأسئلة التالية:
a.
ما قراءة الأميتر؟
I= V
R
=1.5 A
b.
ما قراءة الفولتمتر؟
27 V
c.
ما مقدار القدرة الواصلة إلى المقاوم؟
P= IV =
41W
d.
ما مقدار الطاقة التي تصل إلى المقاوم كل ساعة؟
E= Pt =
1.5×105 J
58. المصابيح اليدوية
وصل مصباح يدوي بفرق جهد 3.0 V، فمر فيه تيار مقداره 1.5 A
a.
ما معدل الطاقة الكهربائية المستهلكة في المصباح؟
P= IV =
4.5 W
b.
ما مقدار الطاقة الكهربائية التي يحولها المصباح خلال 11 min؟
E= Pt =
3×103 J
59. ارسم رسماً تخطيطياً لدائرة
توال كهربائية تتضمن مقاوماً مقداره 16 Ω، وبطارية، وأميتر قراءته
1.75 A،
حدد كلا من الطرف الموجب للبطارية وجهدها، والطرف الموجب للأميتر، واتجاه التيار الاصطلاحي.
V=28V
60. يمر تيار كهربائي
مقداره 66 mA
في مصباح عند توصيله
ببطارية جهدها 6.0 V،
ويمر فيه تيار مقداره 75 mA
عند استخدم بطارية جهدها
9.0 V،
أجب عن الأسئلة التالية:
a.
هل يحقق المصباح قانون أوم؟
لا، يزداد الجهد بمعامل
مقداره 1.5، بينما يزداد التيار بمعامل مقداره1.1
b.
ما مقدار القدرة المستنفدة في المصباح عند توصيله ببطارية 6.0 V؟
P= IV =
0.4 W
c.
ما مقدار القدرة المستنفدة في المصباح عند توصيله ببطارية9.0 V؟
P= IV =
0.68W
61. يمر تيار مقداره
0.40 A
في مصباح موصول بمصدر
جهد 120 V،
أجب عما يلي:
a.
ما مقدار مقاومة المصباح في أثناء إضاءته؟
V= IR
R= V
I
=3×102 Ω
b.
تصبح مقاومة المصباح عندما يبرد 1/5 مقاومته عندما يكون ساخناً. ما مقدار مقاومة المصباح
وهو بارد؟
6×10 Ω
.c ما مقدار التيار المار في المصباح لحظة إضاءته
من خلال وصله بفرق جهد مقداره 120 V؟
I= V
R
=2 A
62. المصابيح الكهربائية
ما مقدار الطاقة المستنفدة في مصباح قدرته
60.0 W
خلال نصف ساعة؟ وإذا
حول المصباح 12% من الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية فما مقدار الطاقة الحرارية التي
يولدها خلال نصف ساعة؟
1.08×105 J , 9.5×104 J
63. يمثل الرسم البياني في الشكل
3-15 العلاقة بين فرق الجهد والتيار المار في جهاز يسمى الصمام الثنائي (الدايود) وهو
مصنوع من السليكون. أجب عن الأسئلة التالية:
a.
إذا وصل الدايود بفرق جهد مقداره 0.70 V فما مقدار مقاومته؟
R= V
I
=32 Ω
b.
ما مقدار مقاومة الدايود عند استخدام فرق جهد مقداره 0.60 V؟
R= V
I
=1.2×102 Ω
c.
هل يحقق الدايود قانون أوم؟
لا، تعتمد المقاومة
على الجهد.
3-2 استخدام الطاقة
الكهربائية
64. البطاريات يبلغ
ثمن بطارية جهدها 9.0 V
تقريباً 10 ريالات،
وتولد هذه البطارية تياراً مقداره 0.0250 A مدة 26.0 h قبل أن يتم تغييرها. احسب تكلفة كل kWh تزودنا به هذه البطارية.
1700/kWh ريال
65. ما مقدار أكبر تيار
ينتج عن قدرة كهربائية مقدارها 5.0 W في مقاوم مقداره 220 Ω؟
P=I2R
I= 0.15 A
66. يمر تيار مقداره
3.0 A
في مكواة كهربائية جهدها
110 V.
ما مقدار الطاقة الحرارية الناتجة خلال ساعة؟
Q= E =
VIt = 1.2×106 J
67. في الدائرة الموضحة
في الشكل 3-16 تبلغ أكبر قدرة كهربائية آمنة 50 W. استخدم الشكل لإيجاد
كا مما يلي:
a.
أكبر تيار آمن.
P= I2R
I = 1.1 A
b.
أكبر جهد آمن.
P= V2
R
V= 45 V
68. يمثل الشكل 3-17 دائرة فرن
كهربائي. احسب قيمة الفاتورة الشهرية (30
يوماً) إذا كان ثمن الكيلوواط. ساعة 0.10 ريال، وتم ضبط منظم الحرارة ليشتغل الفرن
ربع الفترة الزمنية؟
E= V2t
R
=2160 kWh
التكلفة = 216 ريال
69. التطبيقات يكلف
تشغيل مكيف هواء 50 ريالاً خلال 30 يوماً، وذلك على اعتبار أن المكيف يعمل نصف الفترة
الزمنية، وثمن كل kWh
هو 0.090 فلس. احسب
التيار الذي يمر في المكيف عند تشغيله على فرق جهد مقداره 120 V؟
E= Cost
Rate
=556 kWh
E= IVt
I= E
Vt
=12.9 A
إرسال تعليق