مثال على دائرة كهربائية للتيار المستمر

9 أمثلة على أسئلة دوائر التيار المستمر الكهربائية

١. انظر إلى صورة ترتيب المقاومات أدناه! مقدار التيار المار عبر المقاومة R1 _هو ...

أ. 2,0 أمبير
ب. 2,5 أمبير
ج. 4,0 أمبير
د. 4,5 أمبير
هـ. 5,0 أمبير

مناقشة
معروف :
المقاوم 1 (R₁) = 4 Ω
المقاوم 2 (R₂) = 4 Ω
المقاوم 3 (R₃) = 8 Ω
الجهد الكهربائي (V) = 40 فولت
سأل التيار المار عبر R₁
جواب :

يسري التيار الكهربائي من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض. ويكون اتجاه التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية الموضحة أعلاه هو نفسه اتجاه عقارب الساعة.

التيار الخارج من البطارية
احسب أولاً قيمة المقاومة البديلة (R). بعد ذلك، احسب التيار باستخدام الصيغة. قانون أوم :
V = IR أو I = V / R
شرح الصيغة: V = الجهد، I = التيار، R = المقاومة البديلة
المقاوم البديل:
هيتونج المقاوم بديل للدائرة المذكورة أعلاه.
المقاوم R₁ والمقاوم R₂ مرتبة على التوازي. المقاومة البديلة هي:
1 / R₁₂ = 1/ر₁ + 1 / ص₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 أوم
المقاوم R₁₂ والمقاوم R₃ مرتبة على التوالي. المقاوم البديل هو:
R= R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 أوم
التيار الخارج من البطارية :
التيار = الجهد / المقاومة = 40 / 10 = 4 أمبير
يبلغ التيار الخارج من البطارية 4 أمبير.

الجهد الكهربائي فولت_ab و V_bc
قانون كيرشوف الأول ينص على أن كمية التيار الكهربائي الداخل إلى فرع ما هي نفسها كمية التيار الكهربائي الخارج من ذلك الفرع. استنادًا إلى قانون كيرشوف الأول، يُستنتج أنه إذا كان التيار الكهربائي الخارج من البطارية 4 أمبير، فإن التيار الكهربائي المار عبر ab هو نفسه 4 أمبير، وبالمثل فإن التيار الكهربائي المار عبر bc هو 4 أمبير.
الجهد الكهربائي فولت_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2) = 8 فولت
الجهد الكهربائي فولت_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(8) = 32 فولت
الدائرة الكهربائية الموضحة أعلاه مرتبة على التوالي بحيث يكون الجهد الكهربائي الكلي V = V_ab + الخامس_bc = 8 فولت + 32 فولت = 40 فولت.
التيار الكهربائي المتدفق عبر المقاومة R₁ = 4 أوم
I₁ = الخامس_ab / ص₁ = 8 فولت / 4 أوم = 2 أمبير
I₂ = الخامس_ab / ص₂ = 8 فولت / 4 أوم = 2 أمبير
يبلغ التيار الكهربائي الخارج من البطارية 4 أمبير. وعندما يصل إلى النقطة أ، ينقسم التيار الكهربائي إلى قسمين، حيث يمر 2 أمبير عبر المقاومة ر.₁ ويتدفق تيار كهربائي مقداره 2 أمبير عبر المقاومة R₂١٫٦ أمبير + ٢٫٤ أمبير = ٤ أمبير. وهذا يتوافق مع قانون كيرشوف الأول.
الإجابة الصحيحة هي أ.

2. انظر إلى الدائرة الكهربائية التالية. مقدار التيار المار عبر المقاومة 4 أوم هو...
أ. 1,0 أ
ب. 1,2 أ
ج. 1,6 أ
د. 2,4 أ
هـ. 3,2 أ
مناقشة
معروف :
المقاوم 1 (R₁) = 6 Ω
المقاوم 2 (R₂) = 4 Ω
المقاوم 3 (R₃) = 1,6 Ω
الجهد الكهربائي (V) = 16 فولت
سأل التيار المار عبر مقاومة 4 أوم
جواب :
يسري التيار الكهربائي من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض. ويكون اتجاه التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية الموضحة أعلاه هو نفسه اتجاه عقارب الساعة.
التيار الخارج من البطارية
المقاوم البديل:
المقاوم R₁ والمقاوم R₂ مرتبة على التوازي. المقاومة البديلة هي:
1 / R₁₂ = 1/ر₁ + 1 / ص₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 أوم
المقاوم R₁₂ والمقاوم R₃ مرتبة على التوالي. المقاوم البديل هو:
R= R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 أوم
التيار الخارج من البطارية :
التيار = الجهد / المقاومة = 16 / 4 = 4 أمبير
يبلغ التيار الخارج من البطارية 4 أمبير.

الجهد الكهربائي فولت_ab و V_bc
استنادًا إلى قانون كيرشوف الأول، يُستنتج أنه إذا كان التيار الكهربائي الخارج من البطارية 4 أمبير، فإن التيار الكهربائي المار عبر ab هو نفسه 4 أمبير، وبالمثل فإن التيار الكهربائي المار عبر bc هو 4 أمبير.
الجهد الكهربائي فولت_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 فولت
الجهد الكهربائي فولت_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 فولت
الدائرة الكهربائية الموضحة أعلاه مرتبة على التوالي بحيث يكون الجهد الكهربائي الكلي V = V_ab + الخامس_bc = 9,6 فولت + 6,4 فولت = 16 فولت.
التيار الكهربائي المتدفق عبر المقاومة R₂ = 4 أوم
I₁ = الخامس_ab / ص₁ = 9,6 فولت / 6 أوم = 1,6 أمبير
I₂ = الخامس_ab / ص₂ = 9,6 فولت / 4 أوم = 2,4 أمبير
يبلغ التيار الكهربائي الخارج من البطارية 4 أمبير. وعندما يصل إلى النقطة أ، ينقسم التيار الكهربائي إلى قسمين، حيث يمر 1,6 أمبير عبر المقاومة ر.₁ ويتدفق تيار كهربائي مقداره 2,4 أمبير عبر المقاومة R₂١٫٦ أمبير + ٢٫٤ أمبير = ٤ أمبير. وهذا يتوافق مع قانون كيرشوف الأول.
الإجابة الصحيحة هي د.

3. انتبه إلى الدائرة الكهربائية التالية!

إذا تم استبدال المقاومة 5 أوم في الدائرة بمقاومة 7 أوم، فإن نسبة التيار الكلي المتدفق في الدائرة قبل وبعد الاستبدال هي...

مناقشة

تم توصيل مقاومتين، إحداهما قيمتها 6 أوم والأخرى 6 أوم، على التوازي. المقاومتان المكافئتان هما:

1/R _AB = 1/6 + 1/6 = 2/6

R _AB = 6/2 = 3 أوم

قم بتطبيق قانون كيرشوف الثاني على الدائرة، إذا كانت المقاومة = 5 أوم:

حدد الاتجاه الحالي باتجاه عقارب الساعة.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

I = 8/8

التيار = 1 أمبير

تم وضع علامة موجبة على I، مما يعني أن اتجاه التيار الكهربائي يكون وفقًا للاختيار، أي في اتجاه عقارب الساعة.

قم بتطبيق قانون كيرشوف الثاني على الدائرة، إذا كانت المقاومة = 7 أوم:

حدد الاتجاه الحالي باتجاه عقارب الساعة.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

I = 8/10

التيار = 0,8 أمبير

تم وضع علامة موجبة على I، مما يعني أن اتجاه التيار الكهربائي يكون وفقًا للاختيار، أي في اتجاه عقارب الساعة.

مقارنة التيار الكهربائي قبل وبعد:

1: 0,8

10: 8

5: 4

4. انتبه إلى الدائرة الكهربائية التالية!

مقدار القدرة المؤثرة على مقاومة 6 أوم هو...

أ. 1,5 واط

ب. 3,0 واط

ج. 6,0 واط

د. 9,0 واط

18,0 واط

مناقشة

معادلة الطاقة الكهربائية:

P = I ² R

قبل حساب القدرة الكهربائية، احسب أولاً التيار الكهربائي المار عبر مقاومة 6 أوم باستخدام قانون كيرشوف.

يتم تحديد الاتجاه الحالي كما هو موضح في الصورة الجانبية.

تطبيق قانون كيرشوف الأول:

I ₁ + I ₂ = I ₃ ………. المعادلة 1

تطبيق قانون كيرشوف الثاني على I ₁ :

6 – 12 I ₁ – 6 I ₃ = 0

-12 I ₁ = 6 I ₃ – 6

I ₁ = (6 I ₃ – 6) / -12 ………. المعادلة 2

تطبيق قانون كيرشوف الثاني على I ₂ :

6 – 12 I ₂ – 6 I ₃ = 0

- 12 I ₂ = 6 I ₃ – 6

I ₂ = (6 I ₃ – 6) / – 12 ………. المعادلة 3

استبدل المعادلتين 2 و 3 في المعادلة 1 :

I ₃ له إشارة موجبة، مما يعني أن اتجاه I ₃ يتوافق مع الاتجاه المحدد، كما هو موضح في الصورة أعلاه.

استخدم المعادلة 2 لحساب I ₁ :

I ₁ = (6 I ₃ – 6) / -12

I ₁ = (6.0,5 – 6) / -12

I ₁ = (3 – 6) / -12

I ₁ = -3 / -12

I ₁ = 1/4 A

I ₁ له إشارة موجبة، مما يعني أن اتجاه I ₁ يتوافق مع الاتجاه المحدد، كما هو موضح في الصورة أعلاه.

استخدم المعادلة 3 لحساب I ₂ :

I ₂ = (6 I ₃ – 6) / – 12

I ₂ = (6.0,5 – 6) / -12

I ₂ = (3 – 6) / -12

I ₂ = -3 / -12

I ₂ = 1/4 A

I ₂ له إشارة موجبة، مما يعني أن اتجاه I ₁ يتوافق مع الاتجاه المحدد، كما هو موضح في الصورة أعلاه.

قم بتطبيق قانون كيرشوف الأول لإثبات صحة النتائج التي تم الحصول عليها:

I ₁ + I ₂ = I ₃

1/4 + 1/4 = 1/2

التيار الكهربائي المار عبر مقاومة 6 أوم هو I ₃ = 1/2 أمبير.

القدرة الكهربائية عند مقاومة 6 أوم هي P = I²R ⁼ (1/2) ^² (6) = 1/4(6) = 1,5 واط

الإجابة الصحيحة هي أ.

5. في مخطط الدائرة الكهربائية الموجود على الجانب، مقدار فرق الجهد الكهربائي عبر المقاومة R3 _هو ...

أ. 0,5 فولت

ب. 0,6 فولت

ج. 0,9 فولت

د. 1,0 فولت

هـ. 1,3 فولت

مناقشة

من المعروف أن:

المقاومة 1 (R1 ₎ = 2 أوم

المقاومة 2 (R2 ₎ = 4 أوم

المقاومة 3 (R3 ₎ = 3 أوم

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 1 (E ₁ ) = 6 فولت

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 2 (E ₂ ) = 9 فولت

السؤال: فرق الجهد الكهربائي عبر المقاومة R ₃

الجواب:

احسب التيار الكهربائي (I) المار عبر المقاومة R ₃

أولاً، احسب التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة:

في حل هذه المشكلة، يتم اختيار اتجاه التيار ليكون في اتجاه عقارب الساعة.

ه ₁ – IR ₁ – ه ₂ – IR ₂ – IR ₃ = 0

6 - 2ط - 9 - 4ط - 3ط = 0

6 - 9 - 2ط - 4ط - 3ط = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

التيار المار في الدائرة هو 1/3 أمبير. يشير التيار السالب إلى أن اتجاه التيار عكس عقارب الساعة، وليس كما هو متوقع.

تم ترتيب الدائرة على التوالي بحيث يكون التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة = التيار الكهربائي المتدفق في المقاومة R3 ₌ 1/3 أمبير.

احسب فرق الجهد (V) عبر المقاومة R ₃

V = IR ₃ = (1/3)(3) = 1 فولت

الإجابة الصحيحة هي د.

6. انظر إلى صورة الشبكة أدناه!

بحيث يكون الجهد الكهربائي بين النقطتين C و D مساوياً لـ 4 فولت، فإن قيمة R هي...

أ. 1 أوم

ب. 2 أوم

ج. 4 أوم

د. 8 أوم

هـ. 10 أوم

مناقشة

من المعروف أن:

المقاومة 1 (R1 ₎ = 2 أوم

المقاومة 2 (R2 ₎ = 2 أوم

المقاومة 3 (R ₃ ) = R

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 1 (E ₁ ) = 8 فولت

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 2 (E ₂ ) = 4 فولت

فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين C و D (V _CD ) = 4 فولت

السؤال: ما قيمة المقاومة R؟

الجواب:

احسب قيمة المقاومة R

V _CD = IR

4 = الأشعة تحت الحمراء

R = 4 / I

يتبع...

احسب التيار الكهربائي (I) المار عبر المقاومة R

في حل هذه المشكلة، يتم اختيار اتجاه التيار ليكون في اتجاه عقارب الساعة.

– ه ₁ – 2I + ه ₂ – 2I – IR = 0

– 8 – 2ط + 4 – 2ط – أنا (4/أنا) = 0

– 8 – 2ط + 4 – 2ط – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2ط – 2ط = 0

-8 - 4I = 0

– 8 = 4I

I = -8 / 4

التيار = -2 أمبير

يبلغ التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة 2 أمبير. يشير التيار السالب إلى أن اتجاه التيار الكهربائي عكس اتجاه عقارب الساعة، وليس كما هو متوقع.

تم ترتيب الدائرة على التوالي بحيث يكون التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة = التيار الكهربائي المتدفق في المقاومة R = 2 أمبير.

قيمة المقاومة R

يكمل…..

المقاومة = 4 / التيار = 4 / 2 = 2 أوم

الإجابة الصحيحة هي ب.

7. انظر إلى مخطط الدائرة الكهربائية التالي! مقدار جهد التثبيت على المقاومة R هو...

أ. 20 فولت

ب. 8 فولت

ج. 5 فولت

د. 4 فولت

هـ. 2 فولت

مناقشة

القوة الدافعة الكهربائية (E) = فرق الجهد لمصدر الجهد الكهربائي قبل مرور التيار الكهربائي

جهد التثبيت (V) = فرق الجهد لمصدر الجهد الكهربائي بعد مرور التيار الكهربائي

من المعروف أن:

المقاومة 1 (R1 ₎ = 2 أوم

المقاومة 2 (R ₂ ) = 4 أوم

المقاومة 3 (R3 ₎ = 4 أوم

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 1 (E ₁ ) = 20 فولت

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 2 (E ₂ ) = 15 فولت

السؤال: ما مقدار جهد التثبيت على المقاومة R (فولت)؟

الجواب:

احسب التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة (I)

تتعلق هذه المسألة بقانون كيرشوف. خطوات حل هذه المسألة وكيفية حلها:

أولاً ، اختر الاتجاه الحالي الذي تفضله. يمكنك الاختيار عكس اتجاه عقارب الساعة أو مع اتجاه عقارب الساعة.

ثانيًا ، عندما يمر التيار عبر المقاومة أو المقاوم (R)، يحدث انخفاض في الجهد بحيث يكون V = IR سالبًا.

ثالثًا ، إذا تحرك التيار من جهد منخفض إلى جهد مرتفع (من السالب إلى الموجب)، فإن مصدر القوة الدافعة الكهربائية (E) يُعتبر موجبًا لوجود شحنة طاقة فيه. أما إذا تحرك التيار من جهد مرتفع إلى جهد منخفض (من الموجب إلى السالب)، فإن مصدر القوة الدافعة الكهربائية (E) يُعتبر سالبًا لوجود تفريغ للطاقة فيه.

في حل هذه المشكلة، يتم اختيار اتجاه التيار ليكون في اتجاه عقارب الساعة.

ه ₁ – IR ₁ – IR ₂ – IR ₃ – ه ₂ = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5 – 10 I = 0

5 = 10 I

I = 5/10

التيار = 0,5 أمبير

يبلغ التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة 0,5 أمبير. يشير التيار الموجب إلى أن اتجاه التيار هو كما هو متوقع، أي باتجاه عقارب الساعة.

احسب المقاومة المكافئة (R)

المقاومات 1 ( _R1 ) و2 ( R2 ₎ و3 (R3 ₎ موصولة على التوالي. المقاومات البديلة:

ر = ر ₁ + ر ₂ + ر ₃ = 2 أوم + 4 أوم + 4 أوم = 10 أوم

قم بتثبيت الجهد على المقاومة R (فولت)

V = IR = (0,5)(10) = 5 فولت

الطريقة السريعة:

يمكن تحديد جهد التثبيت مباشرة بالطريقة التالية:

V = E ₁ – E ₂ = 20 – 15 = 5 فولت

الإجابة الصحيحة هي ج.

٨. انظر إلى مخطط الدائرة الكهربائية التالي! مقدار الطاقة المستهلكة عند مقاومة ٣ أوم هو...

أ. 4 واط

ب. 8 واط

ج. 12 واط

د. 16 واط

20 واط

مناقشة

القدرة المبددة = القدرة المستخدمة

من المعروف أن:

المقاومة 1 (R1 ₎ = 2 أوم

المقاومة 2 (R2 ₎ = 3 أوم

المقاومة 3 (R3 ₎ = 4 أوم

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 1 (E ₁ ) = 8 فولت

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 2 (E ₂ ) = 10 فولت

السؤال: تبديد الطاقة في مقاومة 3 أوم

الجواب:

قوة التبديد

يتم حساب قدرة التبديد باستخدام الصيغة التالية:

P = VI

الوصف: P = القدرة، V = فرق الجهد عند طرفي المقاومة 3 أوم ، I = التيار الكهربائي المتدفق عبر المقاومة 3 أوم.

احسب التيار الكهربائي (I) المار عبر مقاومة 3 أوم

أولاً، احسب التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة:

في حل هذه المشكلة، يتم اختيار اتجاه التيار ليكون في اتجاه عقارب الساعة.

ه ₁ – IR ₁ – IR ₂ – IR ₃ + ه ₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 I

أنا = 18/9

التيار = 2 أمبير

يبلغ التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة 2 أمبير. يشير التيار الموجب إلى أن اتجاه التيار هو كما هو متوقع، أي باتجاه عقارب الساعة.

تم ترتيب الدائرة على التوالي بحيث يكون التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة = التيار الكهربائي المتدفق في المقاومة 3 أوم = 2 أمبير.

احسب فرق الجهد (V) عبر المقاومة 3 Ω

V = IR ₂ = (2 أ)(3 أوم) = 6 فولت

احسب القدرة المستهلكة في مقاومة 3 أوم

P = VI = (6 فولت)(2 أمبير) = 12 فولت أمبير = 12 وات

الإجابة الصحيحة هي ج.

9. انظر إلى مخطط الدائرة الكهربائية التالي! فرق الجهد بين النقطتين A و B هو...

أ. 1,5 فولت

ب. 3,0 فولت

ج. 6,0 فولت

د. 7,5 فولت

هـ. 9,0 فولت

مناقشة

من المعروف أن:

المقاومة 1 (R1 ₎ = 2 أوم

المقاومة 2 (R2 ₎ = 3 أوم

المقاومة 3 (R3 ₎ = 4 أوم

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 1 (E ₁ ) = 8 فولت

القوة الدافعة الكهربائية للمصدر 2 (E ₂ ) = 10 فولت

السؤال: فرق الجهد (V) بين النقطتين A و B

الجواب:

احسب التيار الكهربائي (I) المار عبر مقاومة 3 أوم

أولاً، احسب التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة:

في حل هذه المشكلة، يتم اختيار اتجاه التيار ليكون في اتجاه عقارب الساعة.

– ه ₁ – IR ₁ – IR ₂ – ه ₂ – IR ₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 I

I = -18 / 9

التيار = -2 أمبير

يبلغ التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة 2 أمبير. يشير التيار السالب إلى أن اتجاه التيار الكهربائي عكس اتجاه عقارب الساعة، وليس كما هو متوقع.

تم ترتيب الدائرة على التوالي بحيث يكون التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة = التيار الكهربائي المتدفق في المقاومة 3 أوم = 2 أمبير.

احسب فرق الجهد (V) عبر المقاومة 3 Ω

V = IR ₂ = (2 أ)(3 أوم) = 6 فولت

الإجابة الصحيحة هي ج.

مصدر السؤال:

أسئلة امتحان الفيزياء الوطني لطلاب المرحلة الثانوية العليا/المهنية