1- من عيوب المصباح الفتيلي يحول (10%) فقط من الطاقة الكهربائية التي يتم امدادها إلى ضوء. شرح السؤال المصابيح الفتيلية (المتوهجة) معروفة بأنها تنتج الكثير من الحرارة. فكر في نسبة الطاقة التي تتحول إلى ضوء مرئي مقارنة بالحرارة المفقودة. صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(صح).تعتبر المصابيح الفتيلية (المتوهجة) غير فعالة للغاية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. حيث أن حوالي10% فقط من الطاقة الكهربائية المستهلكة تتحول إلى ضوء مرئي، بينما يتم فقدان الـ 90% المتبقية على شكل طاقة حرارية. هذا هو السبب الذي يجعل هذه المصابيح تسخن بشدة عند تشغيلها لفترة.للتفكير:لماذا تعتبر مصابيح LED هي الأكثر كفاءة بين أنواع المصابيح المختلفة؟الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، الدرس 1-4، ص 63.
2- المنصهر أداة تستخدم لحماية الأجهزة والأسلاك من سريان مفرط لتيار كهربائي. شرح السؤال ما هي الوظيفة الأساسية للمنصهر (الفيوز) في الدوائر الكهربائية؟ ولماذا يعتبر عنصر أمان مهمًا؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(صح).المنصهر هو جهاز أمان أساسي في الدوائر الكهربائية. يتكون من سلك رفيع مصنوع من سبيكة ذات درجة انصهار منخفضة. عند مرور تيار كهربائي أعلى من القيمة المقننة للمنصهر، يسخن سلك المنصهر وينصهر بسرعة، مما يؤدي إلى فتح الدائرة وقطع سريان التيار. هذا الإجراء يحمي الجهاز من التلف ويمنع ارتفاع درجة حرارة أسلاك الدائرة بشكل خطير قد يؤدي إلى نشوب حريق.تدريب:إذا كان لديك جهاز يسحب تيارًا مقداره \(3.5 \text{ A}\) في التشغيل العادي، أي من المنصهرات التالية تختار له: \(3 \text{ A}\) أم \(5 \text{ A}\) أم \(13 \text{ A}\)؟ ولماذا؟الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، الدرس 4-4، ص 70.
3- عمود كهربائي قوته الدافعة الكهربائية (2V) يدفع تيار كهربائي شدته \((120 \times 10^{-2} A)\) في الدقيقة الواحدة فإن مقدار الطاقة الكهربائية هي: شرح السؤال لحساب الطاقة، تحتاج إلى القوة الدافعة الكهربائية (الجهد)، وشدة التيار، والزمن. تأكد من تحويل جميع الوحدات إلى الوحدات الدولية القياسية (فولت، أمبير، ثانية) قبل تطبيق القانون \(E = VIt\). \(0.144 \text{ J}\) \(1.44 \text{ J}\) \(14.4 \text{ J}\) \(144 \text{ J}\) الإجابة الصحيحة هي(\(144 \text{ J}\)).لحساب الطاقة الكهربائية \((E)\) المحولة، نستخدم العلاقة: \[E = V \times I \times t\] حيث:\(V\) هو فرق الجهد = \(2 \text{ V}\)\(I\) هي شدة التيار = \(120 \times 10^{-2} \text{ A} = 1.2 \text{ A}\)\(t\) هو الزمن بالثواني = 1 دقيقة = \(60 \text{ s}\)نقوم بالتعويض في القانون: \[E = 2 \text{ V} \times 1.2 \text{ A} \times 60 \text{ s} = 144 \text{ J}\] إذن، مقدار الطاقة الكهربائية المحولة هو 144 جول.تدريب:ما هي كمية الشحنة (\(Q\)) التي مرت في الدائرة خلال هذه الدقيقة؟(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، الدرس 2-4: قياس الطاقة الكهربائية، صفحة 65، المعادلة \(E=IVt\))
4- مصباح فتيلي مسجل عليه 100W - 220V فإن التيار الساري خلال المصباح: شرح السؤال الأجهزة الكهربائية يكتب عليها قدرتها وجهد تشغيلها. استخدم العلاقة التي تربط بين القدرة (P) والجهد (V) والتيار (I) لحساب التيار الذي يسحبه المصباح. \(4 \text{ A}\) \(0.45 \text{ A}\) \(40 \text{ A}\) \(0.04 \text{ A}\) الإجابة الصحيحة هي(\(0.45 \text{ A}\)).العلاقة الأساسية للقدرة الكهربائية هي: \[P = V \times I\] لدينا: القدرة \((P) = 100 \text{ W}\)، وفرق الجهد \((V) = 220 \text{ V}\). لإيجاد التيار \((I)\)، نعيد ترتيب المعادلة: \[I = \frac{P}{V} = \frac{100 \text{ W}}{220 \text{ V}} \approx 0.4545 \text{ A}\] أقرب إجابة من الخيارات هي \(0.45 \text{ A}\).سؤال:ما هي مقاومة فتيل هذا المصباح أثناء تشغيله؟ (استخدم العلاقة \(P = V^2 / R\)).(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، الدرس 2-4: قياس الطاقة الكهربائية، مثال محلول 4-2، صفحة 66)
