الكهرباء والدوائر

الكهرباء والدوائر الكهربائية

الكهرباء من أهم مواضيع الفيزياء في التحصيلي. يشمل هذا الدرس قانون أوم وأنواع الدوائر والقدرة الكهربائية.

V = I × R

الجهد (فولت) = التيار (أمبير) × المقاومة (أوم Ω)

مثال:

مقاومة 10Ω يمر فيها تيار 2A. ما فرق الجهد؟

V = 2 × 10 = 20 فولت

التوالي:

• R_total = R₁ + R₂ + R₃ ...

• التيار متساوٍ في جميع المقاومات

التوازي:

• 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ ...

• الجهد متساوٍ على جميع المقاومات

مثال (توالي):

مقاومتان 6Ω و 4Ω على التوالي مع بطارية 20V. أوجد التيار.

R = 6+4 = 10Ω | I = V/R = 20/10 = 2A

P = V × I = I²R = V²/R

الوحدة: واط (W)

⚠ أخطاء شائعة:

القانون	الصيغة	الوحدة	الشرح
قانون أوم	V = I × R	فولت = أمبير × أوم	الجهد يساوي التيار في المقاومة
القدرة الكهربائية	P = V × I	واط = فولت × أمبير	الطاقة المستهلكة في الثانية
القدرة (صيغة أخرى)	P = I²R = V²/R	واط	صيغ بديلة للقدرة
الطاقة الكهربائية	E = P × t	جول = واط × ثانية	الطاقة المستهلكة خلال زمن
قانون كولوم	F = kq₁q₂/r²	نيوتن	القوة بين شحنتين
شدة المجال الكهربائي	E = F/q = kQ/r²	نيوتن/كولوم	القوة على شحنة اختبار

الخاصية	التوالي	التوازي
التيار	ثابت في جميع المقاومات: I = I₁ = I₂	يتوزع: I = I₁ + I₂ + ...
الجهد	يتوزع: V = V₁ + V₂ + ...	ثابت على جميع المقاومات: V = V₁ = V₂
المقاومة الكلية	Rₜ = R₁ + R₂ + ...	1/Rₜ = 1/R₁ + 1/R₂ + ...
ملاحظة مهمة	المقاومة الكلية أكبر من أكبر مقاومة	المقاومة الكلية أصغر من أصغر مقاومة
مثال	أضواء شجرة عيد الميلاد القديمة	توصيل الأجهزة في المنزل

مثال محلول: قانون أوم

دائرة كهربائية فيها بطارية 12V ومقاومة 4Ω. احسب التيار والقدرة.

الحل:

I = V/R = 12/4 = 3 أمبير

P = V × I = 12 × 3 = 36 واط

مثال محلول: مقاومات على التوازي

مقاومتان 6Ω و 3Ω موصلتان على التوازي. أوجد المقاومة الكلية.

الحل: 1/Rₜ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2

Rₜ = 2Ω

لاحظ: المقاومة الكلية (2Ω) أقل من أصغر مقاومة (3Ω) ✓

مثال محلول: قانون كولوم

شحنتان q₁ = 2×10⁻⁶ C و q₂ = 3×10⁻⁶ C والمسافة بينهما 0.1 م. أوجد القوة (k = 9×10⁹).

الحل: F = kq₁q₂/r²

F = 9×10⁹ × 2×10⁻⁶ × 3×10⁻⁶ / (0.1)²

F = 9×10⁹ × 6×10⁻¹² / 0.01 = 54×10⁻³/10⁻² = 5.4 نيوتن

⚠ أخطاء إضافية: