الوحدة الأولى — الكهربية التيارية والكهرومغناطيسية · الفيزياء. دي 7 أسئلة من بنك منصة مجموع على الدرس ده، من السهل للصعب. اضغط «اعرف الإجابة والشرح» تحت كل سؤال بعد ما تحله. على مجموع فيه 42 سؤال على الدرس ده بالشرح.
دائرة توالٍ بها مقاومة 30 Ω وملف مفاعلته الحثية 80 Ω ومكثف مفاعلته السعوية 40 Ω، متصلة بمصدر متردد جهده الفعال 100 V. ما القدرة المستهلكة في الدائرة؟
الإجابة الصحيحة: (أ) 120 W
الشرح: Z = √(30² + (80 − 40)²) = 50 Ω، و I = 100/50 = 2 A. الملف والمكثف يختزنان الطاقة ويعيدانها، فلا تُستهلك القدرة إلا في المقاومة: P = I²R = 4 × 30 = 120 W. القيمة 200 W هي حاصل V × I.
دائرة تيار متردد بها مقاومة أومية وملف حث (مقاومته مهملة) ومكثف على التوالي. فرق الجهد الفعال على المقاومة 30 V وعلى الملف 90 V وعلى المكثف 50 V. ما الجهد الكلي للمصدر وما خواص الدائرة؟
الإجابة الصحيحة: (ج) 50 V والدائرة لها خواص حثية
الشرح: تُجمع الجهود اتجاهيًا: V = √(VR² + (VL − VC)²) = √(30² + 40²) = 50 V. ولأن VL > VC يكون tan θ موجبًا (θ ≈ 53°) فيتقدم الجهد الكلي على التيار والدائرة حثية. القيمة 170 V هي الجمع الجبري الخاطئ.
دائرة توالٍ بها مقاومة 20 Ω ومكثف مفاعلته السعوية 20 Ω فقط، متصلة بمصدر متردد. أيّ وصف صحيح؟
الإجابة الصحيحة: (أ) المعاوقة 28.3 Ω تقريبًا، والجهد الكلي يتأخر عن التيار بزاوية 45°
الشرح: Z = √(R² + XC²) = √800 ≈ 28.3 Ω، و tan θ = −XC/R = −1 فتكون θ = −45°، أي أن الجهد الكلي يتأخر عن التيار بزاوية 45°. تساوي R و XC لا يجعل الدائرة في حالة رنين، فالرنين يتطلب XL = XC.
دائرة RLC على التوالي في حالة رنين، فيها R = 10 Ω و XL = XC = 100 Ω، متصلة بمصدر جهده الفعال 20 V. ما فرق الجهد الفعال بين طرفي الملف؟
الإجابة الصحيحة: (ب) 200 V
الشرح: عند الرنين Z = R = 10 Ω فيكون I = 20/10 = 2 A، و VL = I XL = 2 × 100 = 200 V. جهد الملف هنا أكبر من جهد المصدر، ولا تعارض في ذلك لأن VL و VC متساويان ومتضادان في الطور فيلغي كل منهما الآخر.
دائرة RLC على التوالي في حالة رنين. إذا زاد تردد المصدر عن تردد الرنين مع ثبات جهده، فأيّ العبارات صحيحة؟
الإجابة الصحيحة: (ب) تصبح XL أكبر من XC فتكون الدائرة حثية ويقل التيار
الشرح: XL = 2πfL تزداد بزيادة التردد و XC = 1/(2πfC) تقل، فتصبح XL > XC والدائرة حثية. وتزداد المعاوقة عن قيمتها الصغرى R عند الرنين، فيقل التيار.
ملف له مقاومة أومية، عند توصيله بمصدر مستمر 12 V مر به 3 A، وعند توصيله بمصدر متردد جهده الفعال 12 V وتردده 50 Hz مر به 2.4 A. ما معامل حثه الذاتي تقريبًا؟
الإجابة الصحيحة: (ب) 9.5 × 10⁻³ H
الشرح: في التيار المستمر لا توجد مفاعلة، إذن R = 12/3 = 4 Ω. في المتردد Z = 12/2.4 = 5 Ω، فتكون XL = √(5² − 4²) = 3 Ω، و L = XL/(2πf) = 3/314 ≈ 9.5 × 10⁻³ H. القيمة 15.9 × 10⁻³ H تنتج من اعتبار المعاوقة كلها مفاعلة.
في جهاز استقبال، تُضبط دائرة الرنين على محطة ترددها 600 kHz. للانتقال إلى محطة ترددها 1200 kHz باستخدام الملف نفسه، يجب أن تصبح سعة المكثف:
الإجابة الصحيحة: (ج) ربع قيمتها
الشرح: f = 1/(2π√(LC))، فالتردد يتناسب عكسيًا مع √C، ولمضاعفة التردد يجب أن تقل C إلى الربع. القيمة نصف تنتج من اعتبار التناسب عكسيًا مع C نفسها.
أول ١٠ أسئلة في كل مادة مجانية، وكل سؤال معاه شرح.