فيزياء 3ث – الفصل 1: التيار الكهربي وقانون أوم وكيرتشوف

أولا: التيار الكهربي وشدته

التيار الكهربي: فيض من الشحنات الكهربية يسري في موصل. شدة التيار: كمية الكهربية المارة في الثانية: I = Q / t وتقاس بالأمبير. مثال: إذا مرت شحنة 12 كولوم في 4 ثوان فإن I = 12 / 4 = 3 أمبير.

فرق الجهد: الشغل المبذول لنقل وحدة الشحنات: V = W / Q ويقاس بالفولت. القوة الدافعة الكهربية (emf): فرق الجهد بين قطبي المصدر والدائرة مفتوحة.

ثانيا: قانون أوم والمقاومة

قانون أوم: شدة التيار تتناسب طرديا مع فرق الجهد عند ثبوت درجة الحرارة: V = I × R. المقاومة: الممانعة التي يلقاها التيار وتقاس بالأوم. تتوقف على: طول السلك (طردي)، ومساحة المقطع (عكسي)، ونوع المادة، ودرجة الحرارة: R = ρ × L / A.

توصيل المقاومات: توالي: R = R1 + R2 (التيار ثابت والجهد يتجزأ). توازي: 1/R = 1/R1 + 1/R2 (الجهد ثابت والتيار يتجزأ). مثال: مقاومتان 4 و6 أوم توالي: R = 10 أوم. وتوازي: R = (4×6)/(4+6) = 2.4 أوم.

ثالثا: قانونا كيرتشوف

الأول (التيارات): مجموع التيارات الداخلة لنقطة = مجموع الخارجة منها (حفظ الشحنة). الثاني (الجهود): المجموع الجبري للجهود في مسار مغلق = صفر (حفظ الطاقة). خطوات الحل: 1- افرض اتجاهات التيارات. 2- اكتب معادلة النقطة. 3- اكتب معادلات المسارات. 4- حل المعادلات.

مسائل محلولة

1- بطارية 12 فولت ومقاومة 4 أوم: I = 12/4 = 3 أمبير. 2- ثلاث مقاومات 2 و3 و6 توازي: 1/R = 1/2+1/3+1/6 = 1 إذن R = 1 أوم.

تدريبات

1. عرف شدة التيار واذكر قانونها ووحدتها.
2. مقاومتان 6 و3 أوم: احسب المكافئة توالي وتوازي.
3. سلك طوله تضاعف: ماذا يحدث لمقاومته؟
4. اكتب نص قانوني كيرتشوف.
5. دائرة بها بطارية 9V ومقاومة 3Ω: احسب التيار والقدرة (P = V×I).