حلول تمارين كتاب الفيزياء للصف الثالث ثانوي الفصل الثاني – – – – – منقوووووووووول

دوائر التيار الكهربائي المستمر
جـ1/46 : راجع النشاط ص 10
جـ2/46 : باستخدام فولتميتر و أميتر حيث يتم تعيين مقدار المقاومة و فرق الجهد ثم يتم حساب شدة التيار باستخدام قانون أوم .
جـ3/46 : أ. أي أن مقاومة المتر الواحد من هذا الموصل تساوي 1.9 × 10 –8  .
ب. أي أن الطاقة الكهربائية المستهلكة بين تلك النقطتين في الدائرة يساوي 110 جول .
جـ. يعني ذلك أن الطاقة الكهربائية التي يكسبها المولد كل كولوم يجتازه هي 12 جول .
جـ4/47 : بإجراء النشاط العملي ص 27 أو بتوصيل المولد بين طرفي فولتميتر ذو مقاومة عالية .
جـ5/47 : التعليل :
1. توصل الأجهزة في المنازل على التوازي لتقليل المقاومة الكلية أي تقليل الطاقة المستهلكة و لزيادة شدة التيار المار . كذلك إذا تعطل أحد هذه الأجهزة فإنه لا يتسبب في انقطاع التيار عن باقي الأجهزة .
2. تسخن البطاريات عند استعمالها لفترة طويلة بسبب وجود المقاومة الداخلية للمولد التي لا تخلو منها أي بطارية .
3. الوقوف على أرض جافة و معزولة يقي من خطر الصعق الكهربائي بإذن الله لأن مقاومة الجسم تكون كبيرة جداً فلا يمر به التيار بينما إذا كان ملامس للأرض أو الجدار تكون مقاومته أقل و تقل أكثر عندما تكون الأرض مبللة .
4. يخرج من أغلب الأجهزة الكهربائية مثل الثلاجة و الغسالة و غيرها ثلاث أسلاك هي سلكا أسلاك مرور التيار و الثالث سلك التأريض (الماس) و مهمته توصيل جسم الجهاز بالأرض حتى يتسر التيار الأكبر عند حدوث توصيل إلى الأرض .
جـ6/47 : لا يمكن راجع إثبات العلاقة بين قم و جـ في الكتاب ص 25 ،26
جـ7/47 : أي أن المصباح يجب أن يعمل تحت فرق جهد قدره 220 فولت حيث يستهلك طاقة كهربائية قدرها 60 جول في زمن قدره ثانية التي تتحول إلى طاقة حرارية يتوهج بها المصباح .
جـ8/47 : قد = 200 واط ، جـ = 220 فولت .
أ) من العلاقة بين القدرة و فرق الجهد نجد أن
:. ت = ــــــــــــــ = ــــــــــــــ = 0.91 أمبير

ب) كمية الحرارة المتولدة في الفتيلة خلال عشر دقائق .
من قانون جول نجد أن ح = ــــــــــــ = ــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــ = 28571.4 سعر .
جـ) مقاومة فتيلة المصباح
من قانون أوم نجد أن م = ــــــــ = ـــــــــــــ = 242 
د) تكلفة تشغيل المصباح لمدة شهر بواقع 5 ساعات يومياً بسعر الكيلو واط ساعة 5 هللات هي :
تكلفة المصباح = قد × ز × س = 200×10 –3 × (30 × 5 ) × ه = 150 هللة .
هـ) تكلفة المكيف = 2500 ×10 –3 × (30×5) × 5 = 1875 هللة
:. يستهلك المكيف 12.5 ضعف المصباح لنفس المدة .

جـ9/48 : م1 = 6 Ω ، م2 = 3 Ω ، الربط على التوازي .
أ ) المقاومة المكافئة لها هي : ــــــــ = ـــــــــ + ــــــــــ = ــــــــــ + ــــــــــ
:. م = 2 Ω
ب) إذا كان جـ = 12 فولت فإن مقدار شدة التيار المار في كل منهما هو
من قانون أوم جـ = م1 × ت1 = م2 × ت2
:. ت1 = ــــــــــ = ــــــــــ = 2 أمبير ، ت2 = ـــــــ = ــــــــ = 4 أمبير .

:. ت = ت1 + ت2 = 2 + 4 = 6 أمبير

جـ10/48 :
على التوالي : بما أن م1 + م2 = 25 ………. (1)
وكذلك على التوازي 6 = ـــــــــــــ ……… (2)
و بالتعويض من (1) في (2)عن قيمة م2
م12 – 25 م1 +150 = صفر
:. ( م1 – 15 ) ( م1 – 10 ) = صفر
:. م1 = 15Ω أو م1 = 10 Ω و بالتعويض نجد أن
عندما م1 = 12 Ω فإن م2 = 10 Ω
وعندما م1 = 10 Ω فإن م2 = 12 Ω
جـ 11/48 : لأن مقاومة سلك التوصيل أقل بكثير من مقاومة سلك فتيلة المصباح فمر عبره الجزء الأكبر من التيار فلم يضئ المصباح .
جـ12/48 : القوة المحركة الكهربائية لمولد هي الطاقة الكهربائية التي يكسبها المولد لكل كولوم يجتازه أما فرق الجهد الكهربائي فهو الطاقة الكهربائية المستهلكة في الدائرة خارج المولد .
جـ13/48 : عند الربط على التسلسل ، ت = 0.3 أمبير ، م = 114 Ω ، قم = 1.5 فولت . م0= 1.2 Ω .
:. القوة المحركة الكلية = ن × قم ، المقاومة الكلية الداخلية = ن × م
:. ن قم = ت ( م + ن م0 )
:. ن × 1.5 = 0.3 ( 114 + ن × 1.2 )
:. ن = 30 عموداً .
جـ14/49 : يقيس الجهاز شدة التيار لأنه متصل على التوالي مع المصباح و لا يقيس فرق الجهد لأنه غير متصل على التوازي .
جـ15/49 : قم = 9 فولت ، ت = 117 ملي أمبير = 0.117 أمبير ، م = 72 Ω ، م0 = ؟
من العلاقة بين القوة المحركة و فرق الجهد
قانون أوم قم = ت ( م + م0 )
9 = 0.117 ( 72 + م0 )
م0 = 4.9230 Ω
جـ16/49: من الشكل 8-25 ، م = 1 Ω ، القدرة ثابتة أثناء فتح أو غلق الدائرة .
أي أن قد = قدَ ( قد = جـ × ت = م×ت2 )
:. من قانون المقاومة المكافئة لمقاومتين متصلتين على التوازي يمكن أن نستنتج أن : مالكلية = ــــــ
:. قد1 ( و القاطعة مفتوحة) = قد2 ( و القاطعة مغلقة )
:. مَ× ت12 = ــــــــ × ت22 …………………. (1 )
ولكن قم = مالكلية × ت
:. ت1 = ـــــــــــ وكذلك ت2 = ــــــــــــــــــ

مَ × [ ــــــــــــــ ]2 = ـــــــ × [ ــــــــــــــــ ]2

:. ــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــ

:. مَ= 1.41 Ω

جـ17/49: م1 =4 Ω ، م2 = 8 Ω ، م3 = 6 Ω ، م4 = 3 Ω في ترتيب دائري.
ـــــــــــ = ـــــــــــ

ــــــــــ = ــــــــــــ

:. الجسر متزن و نستدل علمياً بأن الجسر متزن عندما لا يمر تيار في الجلفانومتر .

جـ18/50: من الشكل 8-26 : نلاحظ أن طريقة ربط المصباحين في الشكل العلوي على التوالي و في السفلي على التوازي .

جـ19/50: من الشكل 8-27 نلاحظ أن قراءة الأميتر الذي على يسار الصورة تساوي مجموع قراءتي الأميترين على يمين الصورة و السبب لأن التوصيل على التوازي يجزء التيار الكلي في الدائرة .

جـ20/50: من الشكل 8-28 :
أ ) بين النقطتين (و ، هـ ) ت1 = ــــــــ = ــــــــ = 2 أمبير
:. ت = 2 + 0.5 = 2.5 أمبير
ب) قم = 8×2 + 2.5 × 10 = 16 + 25 = 41 فولت
جـ) 41 –6 =  × م + 2.5 × 10 :. م = 20 Ω

جـ21/50: بما أن ت = ت1 + ت2
:. 54 – 10 = 2 × ت1 + 20×(ت1 + ت2 )
44 =22 ت1 + 20 ت2 ….. (1)
:. 60 – 10 = 1×ت2 + 20 (ت1 + ت2 )
50 =20 ت1 + 21 ت2 ….. (2)
:. – 880 = -440 ت1 – 400 ت2
1100 = 440 ت1 + 462 ت2 ( بالجمع)
:. 220 = 62 ت2 :. ت2 = 3.548 أمبير
:. 44 = 22 ت1 + 20 × 3.548
:. ت1 = ـــــــــــ =- 1.226 أمبير و اتجاهه عكس الاتجاه المفترض .
:. ت = 3.548 – 1.226 = 2.322 أمبير

جـ22/51: ن = 5 صفوف ، ل = 24 مولد ، قم = 2 فولت ، م0 = 0.05 Ω ، م = 39.76 Ω .
أ) بما أن قمَ للصف = ل قم = 24 × 2 = 48 فولت
بما أن مَ0 للصف = ل م0 = 24 × 0.05 = 1.2 Ω
ب) بما أن قم لعدة صفوف = قمَ = 48 فولت
و بما أن م0 لعدة صفوف (ربط على التوازي ) = ــــــــــ = ــــــــــ = 0.24 Ω
جـ) بما أن قمَ = ت (م + مَ0)
:. ت = ــــــــــ = ــــــــــــــــــــــ = 1.2 أمبير و هو التيار المار في الدائرة الخارجية

و التيار المار في كل صف هو ت1 = ـــــــــــ = ـــــــــــ = 0.24 أمبير

جـ23/51 : ل = 4 مولد ، قم = 1.5 فولت ، م0 = 0.1 Ω ، م1 = 3 Ω ، م2 = 7 Ω
قمَ = ل× قم = 4 × 1.5 = 6 فولت
مَ0 = ل× م0 = 4 × 0.1 = 0.4 Ω
المقاومة الخارجية المكافئة م = ـــــــــــــــ = ـــــــــــــ = 2.1 Ω

ت = ـــــــــــ = ــــــــــــــــ = 2.4 أمبير
:. جـ = ت × م = 2.4 × 2.1 = 5.04 فولت
:. ت1 = ــــــــ = ــــــــــ = 1.68 أمبير

:. ت2 = ــــــــ = ـــــــــــ = 0.72 أمبير

جـ24/51: جـ = 1.5 فولت عندما تكون الدائرة مفتوحة ( ت = صفر )
1- :. قم = جـ = 1.5 فولت
2- بما أن جـ = 0.5 فولت ، ت = 0.5 أمبير
:. قم = جـ + ت × م0
1.5 = 0.5+ 0.5 م0 :. م0 = 2 Ω
3- مقاومة السلك ( م ) :
قم = ت ( م + م0 )
1.5 = 0.5 ( م + 2) :. م = 1 Ω

جـ25/51 : م = 35 Ω/م ، ح = 6000 سعر/دقيقة ، جـ = 210 فولت ، ي (مكافئ جول) = 4.2 جول/سعر
بما أن ي = ـــــــــ = ــــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــ

:. 4.2 = ــــــــــــــــــــ :. م = 105 Ω

:. طول السلك = ــــــــــــ = 3 م

جـ26/52: م = 55 Ω ، جـ = 220 فولت ، ح الماء = 10لتر (لتر= 1000 سم3 )،ث للماء =1 جم/سم3 ، ز = 42 دقيقة .
أ) بما أن ط = ـــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــــ = 2217600 جول

ب) بما أن الحرارة النوعية للماء (ن) = 1 سعر/جم.°م ، Δ د = ؟
بما أن ح = ـــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــ = 528000 جول
و بما أن ح = ك × ن × Δ د ( قانون كمية الحرارة من الصف الأول الثانوي)
528000= (10×1000×1 ) × 1× Δ د
:. Δ د = ــــــــــــــــــــــــ = 52.8 °م

جـ27/52 : م1 = 4Ω ، م2 = 2 Ω ، م3 = 12 Ω ، م4 = 6 Ω . الشكل 8-29
1- قراءة الجلفانومتر
ـــــــــــ = ــــــــــــ

:. ــــــــــ = ـــــــــــ
:. الجسر متزن و بالتالي تكون قراءة الجلفانومتر = صفر
2- جـ هـ = جـ د في حالة الاتزان
3- بما أن ت= ت1 + ت2 = 4
:. ت2 ×م3 = ت1 × م1
:. ( 4- ت1 ) × 12 = ت1 × 4
:. ت1 = ــــــــ = 3 أمبير

:. ت2 = 4 – 3 = 1 أمبير
4- فرق الجهد بين النقطتين أ ، ب
:. جـ = ت × م = 4 × ــــــــــــــــــــ = 18 فولت

جـ28/52: م1 = 6 Ω ، م2 = 10 Ω ، م3 = 3 Ω ، م4 = 9 Ω في حالة الترتيب الدائري
:. ـــــــــ = ــــــــــــ :. ــــــــــ = ــــــــــ :. الجسر لا يتزن

:. ــــــــــ = ـــــــــــ :. م = ــــــــــــــ = 1.8 Ω

و من قيمة هذه المقاومة نجد أنها أقل من قيمة أي من المقاومات فيكون التوصيل على التوازي
و المقاومة اللازم توصيلها حتى نحصل على اتزان هي
ـــــــــ = ـــــــــ – ــــــــــ = ـــــــــــــــ = ــــــــــ

:. م = 2.25 Ω و توصل على التوازي مع المقاومة الأخيرة .

جـ29/52 : م1 = 20 Ω ، ل1 : ل2 = 2 : 3
1- ــــــــــ = ـــــــــــــــــ ــــــــــ = ـــــــــ

:. م2 = ـــــــــــــ = 30 Ω
2- بما أن م = ـــــــــــــــ = 15 Ω

:. ــــــــــــ = ــــــــــــــــــ

:. 100 – ل1 = 2 ل1 :. 3 ل1 = 100 :. ل1 = 33.3333 سم
:. المسافة التي تحركتها نقطة الاتزان هي = 40 – 33.3333= 6.6667 سم

حل تمارين الفصل التاسع
المغناطيسية
جـ1/93: ضع أمام كل عبارة في ( أ ) رقم العبارة المناسبة في (ب) :
( أ ) ( ب )
5 1- الجلفانومتر 1- يقيس التيارات الكبيرة
2 ,6 ،8 2- الفولتميتر 2- يقيس فرق الجهد بين نقطتين
1 ,7 ,9 3- الأميتر 3- يستخدم لقياس المقاومة مباشرة
3 4- الأوميتر 4- يستخدم لتقدير كتل الدقائق المشحونة
12 5- جسر وتستون 5- يستخدم لقياس التيارات الصغيرة جداً
4 6- مطياف الكتلة 6- يوصل مع الدائرة على التوازي
11 7- المولد الكهربائي 7- يوصل مع الدائرة على التوالي
10 8- المحرك الكهربائي 8- مقاومته الداخلية كبيرة
9- مقاومته الداخلية صغيرة جداً
10- يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية
11- يحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية
12- يحتوي على أربع مقاومات إحداها متغيرة
جـ2/94: مقارنة بين الأميتر و الفولتميتر :
المقارنة من حيث الأميتر الفولتميتر
قيمة المقاومة الداخلية صغيرة جداً كبيرة
الغرض الذي يستخدم فيه قياس شدات التيار العالية قياس فرق الجهد بين نقطتين
طريقة توصيله في الدائرة على التسلسل ( التوالي ) على التوازي
جـ3/94 : حساب شدة التيار في حالة الهواء لأشكال التيار التالية :
أ ) ملف دائري : ن = 10 لفات ، ر = 5 سم ، حم = 3.14×10 –4 تسلا .
بما أن حم × ر = 2  ×10 –7 ن ×ت
ت = ــــــــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــــ = 2.5 أمبير

ب) ملف لولبي : نَ = 5 لفات/سم = 500 لفة /م ، حم = 6.28×10 –5 تسلا .

ت = ـــــــــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــ = 0.1 أمبير

جـ) سلك مستقيم : حم = 1×10 –6 تسلا ، ف = 3 سم = 0.03 م
ت = ــــــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــ = 0.15 أمبير

جـ4/94 : طحللبروتون = 10×10 3 إ.ف. = 10000 × 1.6×10 –19 = 1.6×10 –15 جول ، حم = 10 –2 تسلا ، ج = ؟
بما أن طح =  ك ع2
ع= 2طحك = 2×1.6×10 -151.673×10 -27 = 1383015.4 م/ث
ولكن ج = ع × حم
:. ج = 1383015.4 × 10 –2 = 13830.15 نيوتن /كولوم

جـ5/ 94: حم = 10 –2 تسلا ، ع = 20 م/ث ، أب = 20 سم ، م1 = 2Ω ، ت = ؟
التفسير: حسب قانون فاراداي :يتولد التيار بسبب تغير التدفق المغناطيسي الناشئ عن تغير مساحة الملف . ويعطى اتجاهه حسب قانون لنز : اتجاه التيار يكون بحيث ينشأ عنه مجال مغناطيسي يقاوم حركة الضلع أب و لهذا لا بد أن يكون اتجاه التيار هو من أ إلى ب .
وبما أن قم = حم × أب × ع
قم = 10 –2 × 0.20 × 20 = 0.04 فولت
:. ت = ـــــــــــــ = ــــــــــــــ = 0.02 أمبير

جـ6/95: U234 + ، جـ = 2×10 3 إ.ف. ، حم = 1.2 تسلا .

س2 = ــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــ = 0.0272

:. س = 0.1648825 = 2 نق
:. نق = 0.082 م

جـ7/95: ن1 = 14 لفة ، نق1 = 11 سم ، ن2 = 35 لفة ، و نق2 = 36.5 سم ، ت = 5 أمبير .
بما أن حم1 = 2 × 10 –7 ـــــــــــــــــ
:. حم1 = 2×10 –7 ــــــــــــــــــــــــ = 0.4 ×10 –3 تسلا .

كما أن حم2 = 2×10 –7 ـــــــــــــــــــــ = 2×10 –7 ـــــــــــــــــ = 0.3×10 –3 تسلا .
:. شدة المجال المغناطيسي في مركزهما في حالة :
أ ) الملفان متوازيان في مستواهما و اتجاه التيار فيهما واحد :
حم = حم1 + حم2 = 0.4×10 –3 + 0.3×10 –3 = 7 ×10 –4 تسلا .

ب) الملفان متوازيان في مستواهما و اتجاه التيار في أحدهما عكس الأخر :
حم = حم1 – حم2 = 0.4×10 –3 – 0.3×10 –3 = 1×10 –4 تسلا .
جـ) الملفان متعامدان في مستواهما :
حم =حم12 + حم22 =(4×10-4)2 + (3×10 -4)2 = 5 × 10 -4 تسلا .

جـ8/95: جسيم الفا : ع = 3.8×10 5 م/ث (شمال) ، حم = 1.9 تسلا (شرق) .
بما أن المتجهان متعامدان فإن (ي = 90) :
ق = ش×ع×حم× جا ي = (2×1.6×10 –19)×3.8×10 5 × 1.9×جا 90 = 23.094×10 –14 نيوتن .

جـ9/95: ت1 أقصى شدة تيار يقيسه الجلفانومتر = 10 –4 أمبير ، م1 = 1Ω ، م0 = 0.001 Ω :
أ- مقاومة الأميتر الناتج (الكلية)
م = ــــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــ = 9.99 ×10 –4 Ω

ب- بما أن : م1 × ت1 = م0 (ت – ت1)
:. ت = ــــــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــ = 0.1001 أمبير .

جـ- بما أن جـ = ت1 ( م1+م0) حيث جـ فرق الجهد الأقصى = 10 فولت
:. 10 = 10 –4 (م1+0.001)
:. م1 = ـــــــــــــــــــــــــ = 99999 Ω

جـ10/95:ن = 100 لفة ، س = 10 سم2 ، م = 1.5 Ω ، م0 = 2.5 Ω ، حم1 = 0.1 تسلا ، ي=90 °، حم2 = 0.2 تسلا
ز=0.05 ثانية .
بما أن  تد = ن × Δحم × س × جتا ي
= 100× (0.2 – 0.1 ) × 10×10 –4 × جتا 90 = 0.01 ويبر .
:. قم = ــــــــــ = ـــــــــــ = 0.2 فولت ( و الإشارة السالبة لها معنى فيزيائي فقط)

وبما أن : قم = ت (م + م0 )
0.2 = ت (1.5 + 2.5 )
:. ت = ــــــــــــ = 0.05 أمبير

جـ11/96: م0 = 1 Ω ، ت1 الجلفانومتر= 10×10 –3 أمبير ، جـ = 5 فولت .
أ – بما ان جـ = ت1 ( م + م0 )
5 = 10×10 –3 ( م + 1 )
م = ــــــــــــــــــــــــ = 499 Ω و توصل مع ملف الجلفانومتر على التوالي .

ب- ت = 4 أمبير ، ت1 = 10×10 –3 أمبير
بما أن م1 × ت1 = م0 (ت – ت1 )
1 × 0.01 = م0 ( 4 – 0.01 )
:. م0 = ــــــــــــ = 2.5 × 10 –3 Ω و توصل على التوازي .

جـ12/96 : تد1 = 4×10 –3 فيبر (ويبر) ، تد2 = 24×10 –3 فيبر ، ن = 100 لفة ، م للفة = 0.05 Ω .
بما أن قم = ـــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ

:. ت = ـــــــــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــ = ش ×  ز

:. عدد الإلكترونات = ـــــــــــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــ = 2.5×10 16 إلكترون

جـ13/96: ت = 4 أمبير ، ل = 144 سم ، ن = 120 لفة ، س = 30 سم2 ،  = 2×10 –3 ويبر/أمبير . متر
أ – معامل الحث الذاتي للملف:
ذ = ـــــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـ = 0.06 هنري
ب- قم التأثيرية عندما  ز = 0.3 ثانية
قم =- ذ ــــــــــ = 0.06 ــــــــــ = 0.8 فولت (الإشارة السالبة يفسرها قانون لنز)

جـ14/96: ن1 = 50 لفة ، جـ1 = 100 فولت ، جـ2 = 250 فولت
بما أن ـــــــــ = ــــــــــ

ن2 = ــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــ = 125 لفة

جـ15/97: ن=20 لفة ، ت = 0.2 أمبير .
عند اتزان الإبرة المغناطيسية فإن
حم ( الناشئ عن الملف الدائري عند المركز) = حم ( الناشئ عن السلك المستقيم عند مركز الملف)
2×10 –7 ـــــــــــــ = 2×10 –7 ـــــــــ

2×10 –7 × 20×0.2 = 2×10 –7 × ت
:. ت = 12.5664 أمبير

جـ16/97: س= 0.01 م2 ، ن = 100 لفة ، ت = 0.4 أمبير ، حم = 0.2 تسلا
1- إذا كان مستوى الملف موازياً لاتجاه حم : (ي = صفر )
عز = ن × ت × حم × س × جتا ي = 100 × 0.4 × 0.2 × 0.01 × جتا صفر = 0.08 نيوتن . متر (أي أن الملف يدور)
2- إذا كان مستوى الملف عمودياً على اتجاه حم : (ي=90 °)
عز = ن × ت × حم × س × جتا ي = 100 × 0.4 × 0.2 × 0.01 × جتا 90 = صفر (أي أن الملف يضل ثابت)
3- إذا كان مستوى الملف يصنع زاوية مقدارها 60 ° مع اتجاه حم :
عز = ن × ت × حم × س × جتا ي = 100 × 0.4 × 0.2 × 0.01 × جتا 60 = 0.04 نيوتن . متر (أي أن الملف يدور)

جـ17/97: ف = 30 م ، ع = 1000 كم/ساعة (شرق) ، م = 10 Ω ، حم = 2×10 –5 تسلا .
بما أن قم = – حم × ل × ع = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـ = 0.1666 فولت
ت = ــــــــ = ـــــــــــــــ = 0.0166 أمبير

جـ18/97: ن1 = 150 لفة ، ن2 = 300 لفة ، جـ1 = 110 فولت
أ ) الحالة الأولى : جـ2 = جـ1 ـــــــــ = 110 ـــــــــ = 220 فولت

ب) الحالة الثانية : جـ1 = جـ2 ــــــــ = 220 ـــــــــ = 110 فولت

جـ19/98: ف= 10 سم ، ت1 = 1 أمبير ، ت2 = 0.7 أمبير ، التيارين في اتجاه واحد و في حالة الاتزان :
1- بعد النقطة عن التيار الأول (س) :
ــــــــــ = ــــــــــــــ :. ـــــــــــ = ــــــــــــــ

:. 0.7 س = 1 ( 10 – س )
س (1 + 0.7) = 10
:. س = ــــــــــــ = 5.8824 سم (من الداخل)

2- القوة التي يؤثر بها أحد التيارين على قطعة طولها = 4 سم من الأخر :
ق = 2×10 –7 ــــــــــــــــــ = 2×10 –7 ــــــــــــــــــــ = 5.6×10 –8 نيوتن ( قوة تجاذب)

3- في حالة التيارين متضادين :
ـــــــــ = ـــــــــــــــ :. ــــــــــ = ــــــــــــــــ

:. 0.7 س = 1 ( 10 + س )
س (1 – 0.7) = 10
:. س = ـــــــــــــ = 33.3333 سم (من الخارج)
أما ق فإنها لا تتغير في القيمة و لكن اتجاهها مختلف أي أن ق =- 5.6×10 –8 نيوتن ( قوة تنافر)

جـ20/98: عند تحريك الملف المستطيل يتولد التيار : بسبب تغير التدفق المغناطيسي
الذي يتعرض له الملف و الناشئ عن التيار المار في السلك .
اتجاهه : بما أن ابتعاد الملف عن السلك سوف يؤدي إلى تناقص التدفق عبر الملف فسوف يتولد تيار في الملف ينشأ عنه مجال مغناطيسي يقاوم هذا التناقص في التدفق و بالتالي لا بد أن يكون اتجاه التيار المتولد هو مع عقارب الساعة كما بالشكل9-31

جـ21/98: ل = 0.05 م ، ت = 4 أمبير ، حم = 2×10 -3 تسلا ( للداخل) ، وزن الملف = 0.2 نيوتن .
بما أن الملف يتعرض لقوة اتجاهها إلى أسفل هي :
ق = ت × حم × ل × جا ي = 4×2×10 –3 × 0.05 × جا 90 = 4×10 –4 نيوتن
:. قراءة الميزان = 0.2 + 0.0004 = 0.2004 نيوتن (القوتان في نفس الاتجاه)

جـ 22/98 : عندما يكون اتجاه المجال للخارج سوف تكون القوة إلى أعلى
:. قراءة الميزان = 0.2 – 0.0004 = 0.1996 نيوتن (القوتان متعاكستان)

الفصل العاشر
الإلكترونيات

جـ1/118: تقوم الشبكة بوظيفة التحكم في عدد الإلكترونات المنطلقة من المهبط إلى المصعد و بالتالي فهي تتحكم في تيار المصعد .

جـ2/118: الألياف الضوئية: هي شعيرات رقيقة و طويلة من الزجاج أو بعض أنواع البلاستيك توجد بأعداد كبيرة داخل كبل واحد .
و تستخدم لنقل المعلومات في الاتصالات الهاتفية خاصة بتحميلها على أمواج ضوئية ليستقبلها كاشف يحولها إلى صوت و صورة .
مميزاتها : قلة التكلفة – انعدام التشويش – تحمل الحرارة العالية و يعاب عليها صعوبة وصلها ببعضها .

جـ3/118: البلورة السالبة: (س) و هي عبارة عن بلورة جرمانيوم أو سيليكون مشابة بذرات مادة
خماسية يرتبط أربع إلكترونات منها و يبقى واحد غير مرتبط فيكون عدد الإلكترونات الحرة مساو لعدد
ذرات المادة الشائبة في البلورة .
البلورة الموجبة : (م) وهي عبارة عن بلورة جرمانيوم مشابة بذرات مادة ثلاثية
هنا تتشكل ثلاث روابط تساهمية و تبقى الرابطة الرابعة غير مكتملة أي وجود فجوة أو
عدد من الفجوات مساو لعدد الذرات الشائبة .

جـ4/118: التصحيح و تفسير الخطأ .
أ – يتفق المقوم البلوري مع الصمام الثنائي في أن كليهما يمرر التيار في اتجاه واحد فقط . ( صح )
ب- تحتوي البلورة شبه الموصلة من النوع السالب شوائب من مواد خماسية التكافؤ . ( صح )
جـ- عند وصل مصعد المقوم البلوري بالقطب الموجب لبطارية و مهبطه بالقطب السالب لها . فإنه يكون في حالة توصيل عكسي. (خطأ)
التفسير: لأن الإلكترونات الحرة الموجودة في المصعد سوف تنجذب إلى القطب الموجب للبطارية
و بالتالي يمر تيار كبير نسبياً و يعتبر في حالة توصيل أمامي أو انحياز أمامي .

جـ5/119: لا يمكن إصلاح الدائرة المتكاملة إذا تعطلت لصعوبة تحديد سبب العطل و دقة حجمها .

جـ6/119: الدوائر المتكاملة : IC: وهي عبارة عن مواد شبه موصلة نقية يتم إضافة شوائب إليها بطريقة دقيقة للغاية بحيث ينتج عن ذلك تكوين الترانزستورات و المقومات البلورية و المكثفات و المقاومات في مساحة صغيرة جداً .
مميزات و عيوب الدوائر المتكاملة :
تمتاز الدوائر المتكاملة بأنها : خفيفة الوزن ، صغيرة الحجم ، رخيصة الثمن
و عيوبها هي أنه لا يمكن فصل مكوناتها بعد تصنيعها فإذا تعطل جزء منها تعتبر تالفة كلها .

جـ7/119: جـش =3-2 =1 فولت ، تص = 7-3=4 ملي أمبير ، مص =10000 Ω
بما أن معامل التضخيم = ــــــــــــ = ــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــــ= 40 مرة

جـ8/119: اذكر سبباً لكل مما يلي :
أ. مرور تيار في الوصلة الثنائية (س-م)أو(م-س) عند توصيلها توصيلاً أمامياً.
عند توصيل مهبط الوصلة بالقطب السالب للبطارية و مصعد الوصلة بالقطب الموجب تنجذب الإلكترونات الحرة القريبة من مصعد الوصلة (م) نحو القطب الموجب للبطارية و الفجوات القريبة من مهبط المقوم (س) نحو القطب الموجب للبطارية فيمر تيار كهربائي كبير نسبياً عبر الوصلة الثنائية .
ب. مرور تيار في الوصلة الثنائية (س-م)أو(م-س) عند توصيلها توصيلاً عكسياً .
إذا عكس وضع أقطاب البطارية بالنسبة لأقطاب المقوم البلوري لا يمر تيار كهربائي و كانت مقاومة المقوم كبيرة نسبياً و لكن عند زيادة فرق الجهد عن حد معين ( جهد الانهيار العكسي ) يحدث مرور للتيار أي يتم التغلب على مقاومة المقوم .
جـ. إذا وصلنا بلورة موجبة بأخرى سالبة فإن الإلكترونات الفائضة من البلورة السالبة (س) سوف تتحرك لتملأ الفجوات الفائضة في البلورة الموجبة (م).ويستمر ذلك حتى يبلغ فرق الجهد مقدار معين يتوقف عنده تسرب الإلكترونات.

جـ9/119: جـالدخل أو الباعث=0.3 فولت ، جـالخرج أو المجمع = 10 فولت ، مالدخل=300 Ω

:. معامل التضخيم ( التكبير ) = ـــــــــــــــ = ـــــــــــــ = 33.3333
بما أن تالباعث  تالمجمع
ولكن معامل التضيم = ـــــــــــ
:. مالخرج=مالمجمع = معامل التضخيم × مالباعث= 33.3333×300= 10000 Ω

شدة تيار الباعث = تالباعث = ـــــــــ = ــــــــــ = 0.001 أمبير

جـ10/119: مالباعث = 400Ω ، مالمجمع= 240 ×10 3 Ω
بما أن معامل التكبير = ــــــــــــ = ــــــــــــــــ = 600 مرة

جـ11/119: المقصود بالمصطلحات التالية :
أ‌. الموجة الحاملة : الموجة الكهرومغناطيسية أو الضوئية العالية التردد التي تنقل الطاقة إلى مسافات بعيدة عن مصدرها .
ب‌. الموجة المحمولة : هي الموجة المنخفضة التردد التي تعبر عن الصوت أو الصور المراد ارسالها .
ت‌. الموجة المشكلة : هي الموجة الناتجة عن تضمين الموجة الحاملة للموجة المحملة و هي موجات البث الموجودة في الهواء .

جـ12/119:
أ‌. تشكيل السعة AM الموجة الحاملة
تغيير سعة الموجة الحاملة(س) حسب شكل الموجة المحمولة .
ب‌. تشكيل التردد FM
تغيير تردد الموجة الحاملة(د) حسب تردد الموجة المحمولة . الموجة المحمولة
ت‌. تشكيل الطورPM غلاف الموجة
أي تشكيل زاوية طور الموجة الحاملة (ط) تشكيل يناسب الموجة المحمولة .
جـ13/119: الموجة المشكلة
ل يتم إرسال موجات الصوت عبر الفضاء مباشرة لأن تردد موجات الصوت يقع بين 20 – 20000 هيرتز و هو تردد منخفض لا يمكن بثه كموجات في الهواء إلى مسافات بعيدة لذا يتم تحميل هذه الموجات على موجات عالية التردد (10 5 هيرتز) حيث تستقبل هذه الموجات عبر الهوائي ثم تتم عملية فصل التيار الصوتي عن الموجة الحاملة .

الفصل الحادي عشر
الفيزياء الذرية

جـ1/149: الأسباب التي أدت إلى نشأة الفيزياء الحديثة هي فشل الفيزياء التقليدية في تفسير بعض الظواهر الطبيعية وعدم اعترافها بالطبيعة المزدوجة للجسيمات .

جـ2/149:
وجه المقارنة سلسلة ليمان سلسلة بالمر سلسلة باشن
التردد ذات تردد عال لذا فهي غير مرئية ترددها في مدى الطيف المرئي ترددها منخفض لذا فهي غير مرئية
ظروف انبعاثها من ذرة الهيدروجين نتيجة عودة الإلكترونات من المستويات العليا إلى المستوى 1 نتيجة عودة الإلكترونات من المستويات العليا إلى المستوى 2 نتيجة عودة الإلكترونات من المستويات العليا إلى المستوى 3

جـ3/149 : ذات ترددات مختلفة و التردد الأكثر كثافة يغلب لونه على لون السلسلة .

جـ4/149 : راجع الكتاب ص 126

جـ5/149 : يعمل الإلكترون المقذوف دور مهم في إثارة ذرات سطح المعدن و ذلك بحدوث عملية تصادم بينه و بين الإلكترونات الداخلية لذرات مادة الهدف ينتج عنه تحرر إلى الخارج ثم ينتقل إلكترون من المستويات العليا لسد الثغرة مطلقاً الأشعة السينية .

جـ6/149: راجع الكتاب ص 145

جـ7/149 : الأشعة السينية تصور العضو المطلوب من زاوية واحدة فقط أما الأشعة المقطعية فهي أشعة سينية تصور العضو من زوايا مختلفة يستطيع الحاسوب من خلالها تكوين صورة مجسمة للعضو المطلوب .

جـ8/ 149 : ل الأدنى= 3000 أنجستروم
أ ) بما أن ل = 4000 أنجستروم .فإن هذا الشعاع لا يستطيع لأن طاقته أقل من الطاقة اللازمة لتحرير إلكترونات هذا المعدن .
ب) طاقة الارتباط هي
ط = هـ × د = هـ × ـــــــــ = 6.6×10 –34 ــــــــــــــــــــــــ = 6.6×10 –19 جول
جـ)بما أن ل = 2000 أنجستروم
:. ط = هـ × ـــــــــ = 6.6×10 –34 ــــــــــــــــــــــ = 9.9 × 10 –19 جول
جـ9/149 : قد = 1 جول/ثانية ، ل = 4000 أنجستروم .
بما أن طاقة الفوتون الواحد هي ط = هـ × ـــــــ = 6.6×10 –34 ــــــــــــــــــ = 4.95 ×10 –19 جول

:. عدد الفوتونات = ــــــــــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــــــ = 2.02×10 18 فوتون

جـ10/149: ط = 10 كيلو إلكترون فولت .
بما أن ط = هـ × د
:. د = ـــــــــ = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = 2.42 × 10 18 هيرتز

:. ل = ــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــ = 1.2375 × 10 –10 م

جـ11/150: ن1 = 2 ، ن2 = 5
بما أن ط = 13.6 ــــــــ – ــــــــ = 13.6 ـــــــــ – ــــــــــ = 2.856 إلكترون فولت

:. ط = 2.856×1.6×10 –19= 4.5695 × 10 –19 جول
:. تردد هذه الفوتونات هو
د = ــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــــــــــــ = 6.9235 × 10 14 هيرتز

جـ12/150: أقصر طول موجي في سلسلة ليمان من أي مستوى إلى المستوى ن = 1 و أطول طول موجي عندما ينتقل الإلكترون من المستوى ن =2 إلى المستوى ن = 1 ، تحقق من ذلك رياضياً بالتعويض في قانون المسألة السابقة (جـ11/150) .
مع ملاحظة أنه عند طلب أقصر و أطول تردد فإن الإجابة تكون بالعكس لأن التردد يتناسب عكسياً مع الطول الموجي .

جـ13/150: طاقة التأين لذرة الهيدروجين ينتج عن فقد إلكترون نهائياً منها أي أن ن1 = 1 ، ن2 = ما لا نهاية ( )
:. ط1 = 13.6 إلكترون فولت = 13.6×1.6 × 10 –19 = 2.176×10 –18 جول
و تردده هو د = ــــــــ = ــــــــــــــــــــــــ = 3.2969 × 10 15 هيرتز

جـ14/150: ن = 3 ، نق1 = 0.529 أنجستروم (ثابت)
بما أن نق = ن2 نق1 = 3 2 × 0.529×10 –10 = 4.761 × 10 –10 م
و طاقة هذا الإلكترون هي
طن = ــــــــــ = ــــــــــــــ = 1.5111 إلكترون فولت = 2.4178 × 10 –19 جول

جـ15/150: ك إلكترون = 9.10908 × 10 –31 كجم ، ع = 0.8 عض
من قانون نسبية الكتلة

ك0 = ك 1 – ـــــــــ 2

:. 9.10908 × 10 –31 = ك 1 – ـــــــــــــــ 2
ك = 1.5182 × 10 –30 كجم

جـ16/150: تسمى الأشعة السينية بالظاهرة الكهروضوئية العكسية لأن الظاهرة الكهروضوئية يتم فيها تسليط شعاع ضوئي لنزع إلكترونات سطح المعدن لتكون تيار كهروضوئي أما في الأشعة السينية فإننا نولد تيار من الإلكترونات لتصطدم بإلكترونات سطح المعدن فينتج شعاع ضوئي (سيني) .

جـ17/150: ز0 = 3 ثواني ، ع = 0.8 عض

ز0 = ز 1 – ـــــــــ 2 = ز 1 – ــــــــــــــ 2
:. 3 = 0.6 ز
:. ز = 5 ثواني

جـ18/150: ك= كتلة الجسم ، ك0 = كتلة السكون ، ع = 0.866 عض

ـــــــــ = 1 – ـــــــــــــــــــ 2 = 0.5

:. ك0 : ك = 1 : 2
جـ19/150: ل0 = 2 م ، ع = ؟ ، ل = 0.8 م
بما أن
ـــــــــ = 1 – ــــــــــــــ 2

ـــــــ 2 = 1 – ـــــــــــــ 2

1 – 0.16 = ـــــــــــــ 2
:. ـــــــــــ = 0.9165 :. ع = 0.92 عض
الفصل الثاني عشر
الفيزياء النووية
جـ1/175: التغير الحاصل لنواة العنصر هي :
التغير في إصدار الفا إصدار بيتا السالبة إصدار بيتا الموجبة إصدار أشعة جاما أسر إلكتروني
عدد الكتلة A ينقص بمقدار 4 لا يتغير لا يتغير لا يتغير لا يتغير
العدد الذري Z ينقص بمقدار 2 يزداد بمقدار 1 يقل بمقدار 1 لا يتغير يقل بمقدار 1

جـ2/176: ز= 20 يوم ، ك0 = 8 جم ، ز = 80 يوم
أ ) من قانون سرعة الانحلال ك0 = ك × ول × ز ………… (1) أو ك = ك0 و- ل × ز
حيث ل = ــــــــــــ = ـــــــــــــــ = 0.03465 يوم-1
بالتعويض في (1)
8 = ك و 0.03465× 80
:. ك = 0.5 جم
ب) ك0 = 80 جم ، ك = 5 جم ، ز = 60 يوم .
بما أن ك0 = ك × ول × ز
:. 80 = 5 ول × 60
:. ـــــــ = و ل × 60 و بأخذ اللوغاريتم الطبيعي( Ln ) للطرفين نجد أن
لو 16 = ل × 60
:. ثابت الانحلال لهذه المادة هو ل = ــــــــــــــ = 0.0462يوم-1
:. عمر النصف له ز= ــــــــــــــ = 15 يوم

طريقة أخرى : طريقة الجدول لحساب عمر النصف :
الكتلة المتبقية (جم) 80 40 20 10 5
الزمن (يوم) صفر ز 2× ز 3 × ز 4× ز
من الجدول نلاحظ أن 4 × ز =60
:. ز = ـــــــــ = 15 يوم 1جم
جـ3/176: ك0 = 1 جم ، ز = 100 يوم
من الشكل نجد أن  جم
زمن أ = ز = 100 يوم
زمن ب =2× ز= 200 يوم جـ ب أ
زمن جـ = 3×ز= 300 يوم

جـ4/176: ز = 25 سنة ، ز = 12.5 سنة
الكتلة المتبقية ك0  ك0 ك0
الزمن صفر 12.5 25

:. النسبة ــــــــــ = ك0 × ـــــــــ =  = 0.25

جـ5/176:بما أن معادلة التحول هي :

نفرض عدد جسيمات الفا = س
نفرض أن عدد أشعة بيتا- = ص
وبما أن العدد الكتلي ثابت :. 238 = 206 + س × 4 + ص × صفر
:. س = 8
وبما أن العدد الذري ثابت قبل و بعد التحول :. 92 = 82 + س ×2 + ص× (-1)
:. ص = 6
جـ6/176: ن = 226 ذرة ، ز = 1600 سنة
بما أن سرعة الانحلال = ل × ن
حيث ل = ـــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = 1.37×10 –11 ثانية-1

كما أن ن = ــــــــــــــــــــــ × عدد افجادروا = ــــــــــــــــ × 6.02 × 10 23 = 2.6637×10 21 ذرة

:. سرعة الانحلال ( النشاطية ) = ل × ن = 1.37 × 10 –11 × 2.6637 × 10 21 = 3.65 × 10 10 انحلال/ثانية .

جـ7/176:
أ) بما أن معادلة الانحلال هي : حيث
:. مقدار A = 206 + 4 = 210
Z = 82 + 2 = 84
ب) ك = 0.25 ك0 ، ز = 276 يوم ، ز= ؟
الكتلة المتبقية ك ك0  ك0 ك0
الزمن (يوم) صفر ز 2 × ز
:. 2 × ز = 276 :. ز = 138 يوم

جـ8/177:
وجه المقارنة جسيمات الفا  جسيمات بيتا  أشعة جاما 
1- الكتلة كتلة نواة الهليوم كتلة الإلكترون ليس لها كتلة
2- الشحنة +2 -1 ليس لها شحنة
3- تأثير المجال الكهربائي تنحرف نحو القطب السالب تنحرف نحو القطب الموجب لا تنحرف
4- تأثير المجال المغناطيسي تنحرف حسب قاعدة اليد اليمنى تنحرف عكس اتجاه انحراف جسيمات الفا لا تنحرف
5- القدرة على تأيين الغازات له قدرة عالية قدرتها ضعيفة شبه معدومة
6- نفاذيتها ضعيفة لمسافات قصيرة جداً ضعيفة لمسافات قصيرة عالية و تنفذ لمسافات كبيرة
7- تأثيرها على الأجسام المشحونة تفقدها شحنتها تفقدها شحنتها تفقدها شحنتها
8- تغير عدد الكتلة للنواة ينقص بمقدار 4 لا يتغير لا يتغير
9- تغير العدد الذري للنواة ينقص بمقدار 2 لا يتغير لا يتغير

جـ9/177: ط = 2 م.أ.ف
:. حسب قانون الكتلة – الطاقة لأينشتين ك = ــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = 3.5556×10 –30 كجم

= ــــــــــــــــــــــــــــــــــ = 0.214 و.ك.ذ

جـ10/177: ك0 = 8 ملجم ، ك = 1 ملجم ، ز = 420 يوم
ك0 = ك ول × ز :. 8 = 1 ول × 420
:. لوe 8 = ل × 420
:. ل = ــــــــــــــــــ = 4.95 × 10 -3 يوم-1

:. ز = ــــــــــــــــــــــــ = 139.97 يوم

جـ11/177: الكتلة الذرية للنواة = 12.0143 و.ك.ذ ، البورون =
بما أن طاقة الربط = [ (عدد البروتونات×كتلتها + عدد النيوترونات× كتلتها) – الكتلة الذرية للنواة ] × 931
:. طاقة الربط = [ ( 5×1.0073 + 7×1.0087)- 12.0143] × 931 = 77.3661 م.أ.ف
ملاحظة :
Z = عدد البروتونات = 5 كما أن A = عدد البروتونات + عدد النيوترونات = 12
:. عدد النيوترونات = 12 – 5 = 7
كما أنه يسمى البروتون أو النيوترون بالـ “نيوكلون” اختصاراً .

جـ12/177: الكتلة الذرية للنواة = 12 و.ك.ذ ، الكربون =
بما أن طاقة الربط = [ (عدد البروتونات×كتلتها + عدد النيوترونات× كتلتها) – الكتلة الذرية للنواة ] × 931
طاقة الربط = [ ( 6×1.0073 + 6×1.0087)- 12] × 931 = 89.367 م.أ.ف
:. متوسط طاقة الربط لكل نيوكلون = ــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــ= 7.448 م.أ.ف

جـ13/177: بما أن معادلة التفاعل هي
حيث Pu = 239.0522 و.ك.ذ ، Te = 137 و.ك.ذ ، Mo= 99.9076 و.ك.ذ ، n = 1.0087 و.ك.ذ

:. طاقة التفاعل النووي =[ ( كتلة المواد الداخلة في التفاعل) – (كتلة المواد الناتجة ) ] × 931
:. طاقة التفاعل النووي = [ ( 239.0522 + 1.0087 ) – ( 137 + 99.9076+3 × 1.0087) ] × 931
= [ 240.0609 – 239.9337] × 931
= 0.1272 × 931 = 118.4232 م.أ.ف

تم بحمد الله