1- القيمة العيارية للمنصهر القابل لتغيير سلكه تقل عندما يستبدل سلكه بسلك سميك. شرح السؤال كيف يؤثر سمك السلك على مقاومته؟ وكيف تؤثر المقاومة على مقدار التيار الذي يمكن للسلك تحمله قبل أن يسخن وينصهر؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة (خطأ)العلاقة بين سمك السلك ومقاومته وقيمته العيارية هي كالتالي:السلكالسميكله مساحة مقطع أكبر، وبالتالي مقاومته الكهربائيةأقل($R \propto 1/A$).المقاومة الأقل تعني أنه يمكنه تحمل مرور تيارأكبرقبل أن يسخن لدرجة الانصهار.القيمة العيارية للمنصهر هي أقصى تيار يمكن أن يتحمله.لذلك، عند استبدال سلك المنصهر بسلك أكثر سمكاً، فإن القيمة العيارية للمنصهرتزداد، ولا تقل.(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-4: المنصهرات، صفحة 70)
2- تقاس الطاقة الكهربائية في المنازل والمصانع بالكيلووات.ساعة وتكون: شرح السؤال أولاً، احسب قيمة الكيلووات.ساعة بالجول. بعد ذلك، استخدم هذه العلاقة لاختبار صحة الخيارات المتاحة. $1 \, \mathrm{kWh} = 1 \, \mathrm{MJ}$ $1 \, \mathrm{kWh} > 1 \, \mathrm{MJ}$ $5 \, \mathrm{kWh} = 18 \, \mathrm{MJ}$ $1 \, \mathrm{kWh} = 36 \, \mathrm{MJ}$ الإجابة الصحيحة ($5 \, \mathrm{kWh} = 18 \, \mathrm{MJ}$)لنقم أولاً بتحويل الكيلووات.ساعة إلى ميجاجول:$$ 1 \, \mathrm{kWh} = 1000 \, \mathrm{W} \times 3600 \, \mathrm{s} = 3,600,000 \, \mathrm{J} = 3.6 \, \mathrm{MJ} $$الآن نختبر صحة الخيار الذي ينص على أن ($5 \, \mathrm{kWh} = 18 \, \mathrm{MJ}$):$$ 5 \, \mathrm{kWh} = 5 \times (3.6 \, \mathrm{MJ}) = 18 \, \mathrm{MJ} $$العبارة صحيحة وتتطابق مع الحسابات.(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-2: قياس الطاقة الكهربائية، صفحة 67)
3- عدد الإلكترونات التي تصطدم بالهدف في أنبوبة الأشعة السينية في الدقيقة الواحدة عندما تكون المقاومة الداخلية لأنبوبة الأشعة السينية ($100 \, \mathrm{k\Omega}$) وقدرة الشعاع الإلكتروني ($6.4 \, \mathrm{W}$) هو: شرح السؤال لحساب عدد الإلكترونات، تحتاج أولاً لحساب التيار. استخدم قانون القدرة $P = I^2R$ لإيجاد التيار. ثم استخدم العلاقة $n = I \times t / e$ لحساب عدد الإلكترونات في دقيقة واحدة. $6.25 \times 10^{19} \, \mathrm{e}$ $5 \times 10^{16} \, \mathrm{e}$ $3 \times 10^{18} \, \mathrm{e}$ $4 \times 10^{19} \, \mathrm{e}$ الإجابة الصحيحة ($3 \times 10^{18} \, \mathrm{electron}$) الحل يتم على خطوات: حساب شدة التيار (I): نستخدم العلاقة بين القدرة والمقاومة والتيار. $$ P = I^2 R \implies I = \sqrt{\frac{P}{R}} $$ $$ I = \sqrt{\frac{6.4 \, \mathrm{W}}{100 \times 10^3 \, \Omega}} = \sqrt{64 \times 10^{-6} \, \mathrm{A^2}} = 8 \times 10^{-3} \, \mathrm{A} $$ حساب الشحنة الكلية (Q) في دقيقة: $$ Q = I \times t = (8 \times 10^{-3} \, \mathrm{A}) \times (60 \, \mathrm{s}) = 0.48 \, \mathrm{C} $$ حساب عدد الإلكترونات (n): $$ n = \frac{Q}{e} = \frac{0.48 \, \mathrm{C}}{1.6 \times 10^{-19} \, \mathrm{C}} = 0.3 \times 10^{19} = 3 \times 10^{18} \, \mathrm{electron} $$ (الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-2: حساب القدرة والطاقة الكهربائية، صفحة 65)
4- إذا سرت شحنة Q خلال سخان كهربائي لمدة ($3 \, \mathrm{hr}$) وكانت كمية الطاقة الكهربائية المحمولة إلى حرارة ($9 \, \mathrm{MJ}$) وفرق الجهد بين طرفي السخان ($200 \, \mathrm{V}$) فإن معدل سريان الشحنة عبر سلك السخان يساوي: شرح السؤال "معدل سريان الشحنة" هو تعريف التيار. لحساب التيار، يمكنك أولاً حساب القدرة من الطاقة والزمن، ثم حساب التيار من القدرة والجهد. $250 \, \mathrm{mA}$ $4.167 \, \mathrm{A}$ $0.4 \, \mathrm{A}$ $41.6 \, \mathrm{mA}$ الإجابة الصحيحة ($4.167 \, \mathrm{A}$)المطلوب هو "معدل سريان الشحنة"، وهو تعريف شدة التيار ($I$). يمكن حسابه على خطوتين:حساب القدرة ($P$):نحول الزمن إلى ثواني: $t = 3 \, \mathrm{hr} = 3 \times 3600 \, \mathrm{s} = 10800 \, \mathrm{s}$.نحول الطاقة إلى جول: $E = 9 \, \mathrm{MJ} = 9 \times 10^6 \, \mathrm{J}$.$$ P = \frac{E}{t} = \frac{9 \times 10^6 \, \mathrm{J}}{10800 \, \mathrm{s}} \approx 833.33 \, \mathrm{W} $$حساب شدة التيار ($I$):$$ I = \frac{P}{V} = \frac{833.33 \, \mathrm{W}}{200 \, \mathrm{V}} \approx 4.167 \, \mathrm{A} $$النتيجة المحسوبة تتطابق مع أحد الخيارات.(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-2: حساب القدرة والطاقة الكهربائية، صفحة 64-65)
