أوراق عمل مع الحل درس قانون كيرشوف فيزياء الصف الثاني عشر متقدم
أوراق عمل مع الحل درس قانون كيرشوف
ملاحظة هامة : إذا عكس اتجاه التيار فأن المقاومة لا تتغير
علل : بارتفاع درجة الحرارة فأن المقاومة تزداد
ج- لأنه بزيادة درجة الحرارة تزداد طاقة حركة الجزيئات المادة وتزداد معدل التصادمات الالكترونات الحرة للتيار مع جزيئات وذرات المادة فتزداد المقاومة
علل : تكون القطعة معدنية على شكل متوازي مستطيلات اكثر من مقاومة في نفس درجة الحرارة بينما يوجد للمكعب المعدني مقاومة واحدة
ج- لأن متوازي المستطيلات له أكثر من وجه يختلف كل منها في المساحة والطول حسب طريقة التوصيل بينما المكعب له اوجه متساوية في المساحة والطول ثابت عند أي طريقة توصيل
علل : عند مرور تيار كهربائي في سلك يتولد فيه كمية من الحرارة
ج- بسبب المقاومة التي يلقاها التيار أثناء مروره في السلك نتيجة احتكاك الالكترونات بذرات السلك
علل : تسمح بعض المواد بتوصيل التيار الكهربائي بينما البعض الأخر عازل للكهربية
ج- لأن المواد الموصلة للتيار الكهربائي على وفره من الالكترونات الحرة والمواد العازلة تتميز بندرة الالكترونات الحرة
علل : لا يشحن موصل عند مرور تيار كهربائي فيه
ج- لأن التيار الكهربائي عبارة عن شحنات كهربائية تدخل من أحد طرفي السلك وتخرج من الطرف الأخر بنفس المعدل
كفاءة بطارية :
تقدر بالنسبة بين فرق الجهد بين طرفي البطارية إلى قوتها الدافعة الكهربية
علل : في الدوائر الكهربائية المتصلة على التوازي تستخدم أسلاك سميكة عند طرفي البطارية بينما تستخدم أسلاك أقل سمكاً عند طرفي كل مقاومة في الدائرة ؟
ج- لأن شدة التيار في دائرة التوازي تكون أكبر ما يمكن عند مدخل ومخرج التيار ( أي عند قطبي البطارية ) لذلك تستخدم أسلاك سميكة لها مقاومة أقل فلا تؤثر في شدة التيار بينما يتجزأ التيار في كل مقاومة على حدة لذا فلا نحتاج لأسلاك سميكة عند المقاومات
علل : توصيل الأجهزة الكهربية في المنازل على التوازي
ج- التوصيل على التوازي يتيح لنا تشغيل كل جهاز على حدة وإذا تم إيقاف تشغيل أي جهاز لا تتوقف باقي الأجهزة عن العمل كما أن التوصيل على التوازي يتميز بثبوت فرق الجهد الكهربائي والمقاومة الكلية للأجهزة تكون أصغر ما يمكن فتكون شدة التيار كبيرة
في اتجاه واحد تكون القوة الدافعة الكهربية
VB=B1+VB2
ولحساب شدة التيار نستخدم العلاقة I=B1+VB2/R
في اتجاهين ( على التعاكس ) تكون القوة الدافعة الكهربية VB=B1-VB2
ملاحظات هامة
لا يمر تيار في السلك أو المقاومة في الحالات التالية
1- عند غلق مفتاح متصل على التوازي
2- فتح مفتاح متصل على التوالي
3- تساوي الجهد بين طرفي المقاومة
أولاً : قانون كيرشوف للتيار ( قانون حفظ الشحنة )
قانون كيرشوف الأول
مجموع التيارات الكهربية الداخلة إلى نقطة ما في دائرة كهربية يساوي مجموع التيارات الخارجة منها أو مجموع الجبري لمقادير التيارات عند نقطة ما يساوي صفرا
علل : يسمى قانون كيرشوف الأول بقانون حفظ الشحنة
ج- لأن عدد الالكترونات الداخلة إلى نقطة معينة يساوي عدد الالكترونات الخارجة من نفس النقطة
ثانياً : قانون كيرشوف للجهد ( قانون حفظ الطاقة أو قانون كير شوف الثاني )
قانون كير شوف الثاني :
المجموع الجبري للقوة الدافعة الكهربية في دائرة يساوي المجموع الجبري لفروق الجهد أو المجموع الجبري للجهود في مسار مغلق يساوي صفرا
لتكوين معادلات مبنية على قانوني كير شوف يجب اتباع الخطوات التالية :
1- ضع في كل فرع من الدائرة اتجاها للتيار ويمكن أن يكون هذا الاتجاه بصورة عشوائية لأنه في النهاية وبعد حل المسألة إذا كانت قيمة التيار في فرع ما سالبة فهذا يعني أن الاتجاه الذي وضعناه غير صحيح وإذا كانت موجبة فهذا يعني أن الاتجاه الذي وضعناه صحيح
2- كون معادلات مستقلة مبنية على قانون كيرشوف للتيار في عدة نقاط
3- حدد اتجاها معينا لكل مسار مغلق وبصورة عشوائية كون معادلات مستقلة مبنية على قانون كير شوف للجهد لعدة مسارات مغلقة ويجب الأخذ في الاعتبار اللآتي :
أ- إذا أخذنا مساراً مغلقاً في اتجاه معين ( اتجاه عقارب الساعة أو اتجاه عكس عقارب الساعة ) وكان اتجاه التيار الخارج من مصدر الجهد ( بطارية مثلاً) هو نفس اتجاه المسار المغلق الذي أخذناه فإن قيمة هذا المصدر تكون موجبة
ب- أما إذا كان اتجاه التيار الخارج من مصدر الجهد عكس اتجاه المسار الذي أخذناه فإن قيمة هذا المصدر تكون سالبة
ج- إذا أخذنا مساراً مغلقاً في اتجاه معين ( اتجاه عقارب الساعة أو اتجاه عكس عقارب الساعة ) وكان اتجاه التيار المار في مقاومة ما هو نفس اتجاه المسار الذي أخذناه فإن قيمة فرق الجهد بين طرفي هذه المقاومة يكون موجباً
د- أما إذا كان اتجاه التيار المار في مقاومة ما عكس اتجاه المسار الذي أخذناه فإن قيمة فرق الجهد بين طرفي هذه المقاومة يكون سالباً
4- إي معادلة جديدة تقوم بأنشائها يجب أن تحتوي على الأقل على عنصر جديداً لم يكن مذكوراً في المعادلات التي سبقتها ( عنصر من العناصر المطلوب أيجادها )