1- إذا وصلت مقاومتان في دائرة كهربائية وكانت قيمة التيار في فرع المقاومة الأولى ضعف قيمته في فرع المقاومة الثانية ، فإن جهد المقاومة الثانية يساوي جهد المقاومة الأولى. شرح السؤال هذا السؤال يتعلق بفهمك لخصائص توصيل المقاومات. عندما تكون التيارات في فرعين مختلفين، ما نوع التوصيل الذي يسمح بذلك؟ وما هي خاصية الجهد في هذا النوع من التوصيل؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(صح).عندما تكون قيمة التيار في فرع المقاومة الأولى ضعف قيمته في فرع المقاومة الثانية، فهذا يعني أن التيار يتجزأ، وهو ما يحدث في حالة توصيل المقاومات علىالتوازي.في التوصيل على التوازي، يكون فرق الجهد عبر طرفي كل مقاومة متصلة على التوازي متساوياً، ويساوي فرق الجهد الكلي عبر المجموعة المتوازية. أي أن \(V_1 = V_2\).العبارة تقول "فإن جهد المقاومة الثانية يساوي جهد المقاومة الأولى". هذه خاصية أساسية للتوصيل على التوازي، والذي استدللنا عليه من اختلاف التيارات في الفرعين.للتفكير:إذا كان التيار في الفرع الأول ضعف الثاني (\(I_1 = 2 I_2\)) والجهد متساوٍ (\(V_1 = V_2 = V\))، فما هي العلاقة بين قيمتي المقاومتين \(R_1\) و \(R_2\)\؟ (تلميح: استخدم قانون أوم \(R = V/I\)).(الوحدة الثالثة: الدوائر الكهربائية ذات التيار الكهربائي المستمر، الدرس 2-3: الدوائر الكهربائية المتوازية، صفحة 52-53)
2- تكون مقاومة الجلد الرطب حوالي \((100 \text{ k}\Omega)\) ويفسر ذلك عمل الجلد في هذه الحالة كطبقة عازلة لمرور التيار الكهربائي للجسم. شرح السؤال فكر في تأثير الرطوبة على قدرة المواد على توصيل الكهرباء. هل تزيد الرطوبة من المقاومة أم تقللها؟ وكيف يؤثر ذلك على سلامتك عند التعامل مع الكهرباء؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(خطأ).مقاومة الجلد البشري تتغير بشكل كبير حسب حالته.الجلد الجافله مقاومة عالية نسبيًا (يمكن أن تصل إلى \(100 \text{ k}\Omega\) أو أكثر في بعض الحالات)، ويعمل كطبقة عازلة إلى حد ما. أماالجلد الرطب، فمقاومته تنخفض بشكل كبير جدًا (قد تصل إلى بضع مئات من الأومات فقط) بسبب وجود الماء والأملاح التي تسهل مرور التيار الكهربائي.العبارة خاطئة لسببين:مقاومة الجلد الرطبأقل بكثيرمن \(100 \text{ k}\Omega\). القيمة المذكورة أقرب لمقاومة الجلد الجاف.عندما يكون الجلد رطبًا، فإنه يعملكموصل أفضل للتياروليس كطبقة عازلة، مما يزيد من خطورة التعرض للصدمات الكهربائية.للتفكير:لماذا يُنصح دائمًا بتجفيف اليدين تمامًا قبل التعامل مع الأجهزة الكهربائية أو لمس المفاتيح الكهربائية؟(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، الدرس 3-4: أخطار الكهرباء، فقرة "شروط مناخية رطبة"، صفحة 69)
3- تستخدم الكابلات السميكة لتقليل القدرة الكهربائية المفقودة في المحولات الكهربائية. شرح السؤال الكابلات السميكة تقلل من المقاومة. أين يكون هذا التأثير أكثر أهمية في نظام نقل الطاقة الكهربائية: داخل المحول نفسه أم في خطوط النقل الطويلة؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(خطأ).الكابلات السميكة (ذات مساحة المقطع الكبيرة) تستخدم لتقليل المقاومة الكهربائية (\(R \propto 1/A\)). وتقليل المقاومة يقلل من القدرة المفقودة على شكل حرارة (\(P_{\text{loss}} = I^2R\)) أثناء نقل التيار الكهربائي.الاستخدام الأساسي والمقصود عادةً عند الحديث عن "الكابلات السميكة لتقليل الفقد" هو فيخطوط نقل القدرة الكهربائية لمسافات طويلةبين محطات التوليد والمستهلكين. في هذه الخطوط، يمكن أن تكون المقاومة الكلية كبيرة بسبب طول المسافة، وتقليلها باستخدام كابلات سميكة أمر ضروري لزيادة كفاءة النقل.أما بالنسبةللمحولات الكهربائية، فإن ملفاتها تصنع من أسلاك (يمكن اعتبارها كابلات داخلية) ذات مقاومة منخفضة. بينما يساهم استخدام أسلاك سميكة للملفات في تقليل الفقد النحاسي داخل المحول، فإن العبارة "تستخدم الكابلات السميكة لتقليل القدرة الكهربائية المفقودة في المحولات الكهربائية" ليست هي التطبيق الأكثر دقة أو شيوعاً لهذا المفهوم. الفقد في المحولات له أسباب أخرى رئيسية مثل تيارات إيدي في القلب الحديدي والتخلف المغناطيسي.للتفكير:ما هي الطرق الأخرى المستخدمة لتقليل فقدان القدرة أثناء نقل الكهرباء لمسافات طويلة بالإضافة إلى استخدام الكابلات السميكة؟ (تلميح: يتعلق بالجهد والتيار).(الوحدة السابعة: التأثيرات الكهرومغناطيسية، الدرس 3-7: المحولات الكهربائية، فقرة "نقل القدرة الكهربائية"، صفحات 126-127. وأيضاً الوحدة الثانية، الدرس 4-2: المقاومة، العلاقة بين المقاومة ومساحة المقطع، صفحة 43)
4- إشعاع خلفي قد ينتج عن تلوث إشعاعي للكاشف في إنبوب جيجر - مولر أو ما يحيط به يعرف بتعداد الخلفية. شرح السؤال عند قياس النشاط الإشعاعي، هل الكاشف يسجل إشعاعات فقط من المصدر الذي نريد قياسه؟ فكر في المصادر الطبيعية للإشعاع من حولنا. صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(صح).تعداد الخلفية (Background count) هو قياس لمستوى الإشعاع الموجود بشكل طبيعي في البيئة أو الناتج عن تلوث طفيف في جهاز الكشف نفسه أو المنطقة المحيطة به. هذا الإشعاع لا يأتي من المصدر المشع الذي يتم دراسته بشكل مباشر.تشمل مصادر الإشعاع الخلفي:الإشعاع الكوني القادم من الفضاء الخارجي.المواد المشعة طبيعياً الموجودة في الصخور والتربة والهواء (مثل الرادون).آثار بسيطة من مواد مشعة من صنع الإنسان (مثل بعض النظائر المستخدمة في الطب أو الصناعة أو الناتجة عن تجارب نووية سابقة).التلوث الإشعاعي الطفيف الذي قد يكون موجودًا على سطح الكاشف أو في المواد المحيطة به.من الضروري قياس تعداد الخلفية وطرحه من القراءة الكلية عند قياس نشاط مصدر مشع معين للحصول على قراءة دقيقة لنشاط المصدر وحده.للتفكير:لماذا من المهم قياس تعداد الخلفية قبل إجراء أي تجربة تتضمن قياس النشاط الإشعاعي؟ وكيف يؤثر تعداد الخلفية على حساسية الكاشف للمصادر ضعيفة الإشعاع؟(الوحدة التاسعة: النشاط الإشعاعي، والذرة النووية، الدرس 2-9: الكشف عن النشاط الإشعاعي، صفحة 150)
