حل أسئلة تطبيق قانون أوم في دائرة تحوي ملف (قسم فيزياء):
1. ما هو قانون أوم؟
يُعرف قانون أوم بأنه العلاقة بين الجهد الكهربائي (V) والتيار الكهربائي (I) والمقاومة (R) في دائرة كهربائية. يُعبّر عنه بالصيغة التالية:
I = V / R
2. ما هي الممانعة الحثية؟
هي خاصية الملف الحثي التي تعارض تدفق التيار الكهربائي. تُقاس بوحدة الأوم (Ω) وتُرمز لها بـ (XL). تعتمد الممانعة الحثية على التردد (f) ومعامل الحث الذاتي (L) للملف بالصيغة التالية:
XL = 2πfL
3. كيف نطبق قانون أوم في دائرة تحوي ملف؟
في دائرة تحوي ملف، نحتاج إلى استخدام مفهوم الممانعة الكلية (Z) بدلاً من المقاومة. تُقاس الممانعة الكلية بوحدة الأوم (Ω) وتُرمز لها بـ (Z) وتُحسب بالصيغة التالية:
Z = √(R² + XL²)
4. حل بعض الأمثلة على تطبيق قانون أوم في دائرة تحوي ملف:
مثال 1:
دائرة كهربائية تحتوي على ملف حثي مقاومته 5Ω ومعامل حثه 0.1H. إذا تم تطبيق جهد 10V على الدائرة، ما هو التيار المتدفق في الدائرة؟
الحل:
حساب الممانعة الحثية:
XL = 2πfL = 2π × 50Hz × 0.1H = 31.4Ω
حساب الممانعة الكلية:
Z = √(R² + XL²) = √(5² + 31.4²) = 31.8Ω
حساب التيار:
I = V / Z = 10V / 31.8Ω = 0.315A
مثال 2:
دائرة كهربائية تحتوي على ملف حثي معامل حثه 0.2H متصل على التوالي مع مقاومة 10Ω. إذا تم تطبيق جهد 20V على الدائرة، ما هو التيار المتدفق في الدائرة؟
الحل:
حساب الممانعة الحثية:
XL = 2πfL = 2π × 50Hz × 0.2H = 62.8Ω
حساب الممانعة الكلية:
Z = √(R² + XL²) = √(10² + 62.8²) = 63.2Ω
حساب التيار:
I = V / Z = 20V / 63.2Ω = 0.316A
5. ملاحظات هامة:
يجب استخدام الممانعة الكلية (Z) بدلاً من المقاومة (R) عند تطبيق قانون أوم في دائرة تحوي ملف.
تؤثر الممانعة الحثية على التيار المتدفق في الدائرة، خاصة عند الترددات العالية.
يمكن استخدام قانون أوم لحساب أي من الجهد أو التيار أو المقاومة في دائرة تحوي ملف.
6. مصادر إضافية:
شرح قانون أوم:
https://www.youtube.com/watch?v=FllBnBOxybw
تطبيق قانون أوم على دائرة تحوي ملف:
https://www.youtube.com/watch?v=rT126yDQlx0
[فيزياء - ثاني عشر - التيار المتردد]([تمت إزالة عنوان URL غير صالح]