⚡ الطاقة والقدرة الكهربية
في هذا الدرس من مادة الفيزياء – الصف الثالث الثانوي، نتعرف على المفهوم الفيزيائي للطاقة والقدرة الكهربية، وكيفية حسابها باستخدام القوانين المختلفة، وتأثير المقاومة على القدرة وشدة الإضاءة، مع تحليل عملي لتوصيل المصابيح في الدوائر.
🔋 المفاهيم الأساسية
- القدرة الكهربية (PW): هي كمية الطاقة الكهربية المستهلكة في الثانية الواحدة.
- وحدتها: جول/ثانية = وات (Watt)
القوانين الأساسية:
PW = I × V
(شدة التيار × فرق الجهد)PW = I² × R
(عند ثبوت المقاومة)PW = V² / R
(عند ثبوت فرق الجهد)
📌 ملاحظات هامة
- القدرة تدل على شدة الإضاءة في المصابيح.
- عند ثبوت التيار: القدرة ∝ المقاومة.
- عند ثبوت الجهد: القدرة ∝ عكسيًا مع المقاومة.
- عند توصيل مقاومات على التوازي، تقل المقاومة الكلية → تزداد شدة التيار → تزداد القدرة.
📢 علل
- عند زيادة قدرة الأجهزة الكهربية في المنزل تزداد شدة التيار في المنصهر:
لأنPW = I × V
، ومع ثبات الجهد، كلما زادت القدرة زاد التيار.
💡 شدة إضاءة المصابيح
- شدة الإضاءة تعني القدرة الكهربية.
- مصباح له قدرة أكبر ⇒ له شدة إضاءة أكبر.
- ملاحظة: المصباحان قد يمران بنفس التيار، لكن يختلفان في الإضاءة حسب المقاومة والتوصيل.
🎯 التوصيل على التوالي:
- يمر نفس التيار في جميع المصابيح.
- المصباح ذو المقاومة الأكبر → إضاءة أقوى (PW = I²R)
🎯 التوصيل على التوازي:
- نفس فرق الجهد على كل مصباح.
- المصباح ذو المقاومة الأقل → إضاءة أقوى (PW = V² / R)
🧪 أمثلة محلولة
🧠 مثال 1:
مصباحان R1 > R2 موصلان على التوالي:
يمر بهما نفس التيار، والإضاءة الأقوى تكون للمصباح ذو المقاومة الأعلى (PW ∝ R).
🧠 مثال 2:
مصباحان R1 > R2 موصلان على التوازي:
لهما نفس الجهد، فيكون المصباح ذو المقاومة الأقل إضاءته أقوى (PW ∝ 1/R).
🧠 مثال 3:
إذا تلف مصباح في التوصيل على التوالي: تنطفئ باقي المصابيح.
إذا تلف مصباح في التوصيل على التوازي: تستمر باقي المصابيح مضيئة بنفس الشدة.
🔁 تأثير غلق المفتاح في دوائر المصابيح
💡 الحالة 1:
- قبل الغلق: المصباحان يضيئان بنفس الشدة.
- عند غلق المفتاح: تقل المقاومة الكلية ⇒ يزداد التيار في أحد المصابيح ⇒ تزداد إضاءته، وتقل الأخرى.
💡 الحالة 2:
- قبل الغلق: إضاءة متساوية.
- عند غلق المفتاح: لا تتغير الإضاءة، لأن الجهد والمقاومة لم يتغيرا.
💡 حالة خاصة:
- إذا مر التيار في سلك عديم المقاومة بدلًا من المصباحين ⇒ ينطفئ المصباحان.
📝 مثال تطبيقي
أربع مصابيح متماثلة: عند توصيلها:
- على التوالي: تقل القدرة، لأن التيار ثابت والمقاومة الكلية كبيرة.
- على التوازي: تزيد القدرة، لأن الجهد ثابت وتقل المقاومة الكلية.
📥 تحميل الملزمة:
📘 سيتم قريبًا إرفاق رابط تحميل الملزمة الخاصة بالدرس بصيغة PDF.
🎥 فيديو الشرح:
🎬 تابع الفيديو التفصيلي للدرس على قناتنا على يوتيوب فور رفعه.