طرق حل الدوائر الكهربائية
حتى الآن حللنا دوائر فيها مصدر واحد: جمعنا المقاومات على التوالي وعلى التوازي حتى حصلنا على مقاومة مكافئة واحدة. لكن في دائرة فيها مصدران في فرعين مختلفين لا تنفع هذه الطريقة، لأن المقاومات فيها ليست موصولة لا على التوالي ولا على التوازي. في هذا الفصل نتعلم طريقتين منظّمتين: طريقة تيارات الحلقات، التي تعطينا التيار في كل فروع الدائرة، ونظرية ثيفنين، التي تستبدل دائرة كاملة بمصدر واحد ومقاومة واحدة عندما يهمّنا عنصر واحد فقط.
- نُعرّف تيار الحلقة ونجد بواسطته التيار في كل فرع من فروع الدائرة.
- نكتب معادلات الجهود في الحلقات حسب قانون كيرخهوف للجهد، ونحلها بطريقة التعويض وبطريقة الحذف.
- نكتب المعادلات مباشرة بالصيغة القياسية R11·I1 − R12·I2 = E11.
- كل دائرة فيها مصادر ومقاومات يمكن استبدالها، بالنسبة لطرفين فيها، بمصدر جهد مكافئ ETh ومقاومة مكافئة RTh.
- نجد ETh و RTh لدائرة معطاة، ونحسب بواسطتهما التيار في الحمل والجهد عليه.
- الطريقتان تعطيان دائما نفس النتائج، ونفحص الحل بقانون كيرخهوف للتيار أو بميزان القدرة.
تذكير: عُقدة، فرع وحلقة – צומת, ענף וחוג:
- العُقدة (צומת): نقطة تفرّع يلتقي فيها ثلاثة موصلات أو أكثر. في الرسم عُقدتان: A و B.
- الفرع (ענף): مسار بين عُقدتين، يمر في جميع عناصره نفس التيار. في الرسم ثلاثة فروع.
- الحلقة (חוג): مسار مغلق في الدائرة. الحلقة المستقلة هي «نافذة» في الرسم لا توجد في داخلها فروع. في الرسم حلقتان مستقلتان.
لو حللنا هذه الدائرة بقوانين كيرخهوف مباشرة، لاحتجنا إلى ثلاث معادلات بثلاثة مجاهيل، مجهول لكل فرع. طريقة تيارات الحلقات تقلل عدد المعادلات: في هذه الدائرة نحتاج إلى معادلتين فقط.
שיטת זרמי החוגים – طريقة تيارات الحلقات (Mesh Current Method)
مفهوم تيار الحلقة – המושג זרם חוג:
- نختار اتجاه تيار الحلقة كما نريد. من المريح أن نختار جميع التيارات في اتجاه عقارب الساعة.
- في فرع ينتمي إلى حلقة واحدة فقط، تيار الفرع يساوي تيار الحلقة. في الرسم: التيار في R1 هو I1 ، والتيار في R2 هو I2.
- في فرع مشترك (ענף משותף) بين حلقتين يمر التياران معا. في الرسم يمر I1 في R3 إلى الأسفل ويمر I2 فيها إلى الأعلى، ولذلك التيار في R3 إلى الأسفل هو I1 − I2.
معادلات الجهود في الحلقات وحلّها – קבלת משוואות המתחים בחוגים ופתרון המשוואות:
نكتب لكل حلقة مستقلة معادلة واحدة حسب قانون كيرخهوف للجهد: مجموع الجهود في مسار مغلق يساوي صفرا. مراحل الحل:
- نحدد الحلقات المستقلة ونرسم لكل حلقة تيار حلقة في اتجاه عقارب الساعة.
- ندور في كل حلقة باتجاه تيارها ونكتب قانون كيرخهوف للجهد: مصدر نمر فيه من قطبه السالب إلى قطبه الموجب يُكتب بإشارة موجبة، ومصدر نمر فيه من الموجب إلى السالب يُكتب بإشارة سالبة. على كل مقاومة يهبط جهد يساوي المقاومة مضروبة في التيار المار فيها باتجاه دوراننا.
- نرتّب المعادلات ونحلها، فنحصل على تيارات الحلقات.
- نحسب تيارات الفروع، ثم الجهود والقدرات حسب المطلوب.
- نفحص الحل: قانون كيرخهوف للتيار في عُقدة، أو ميزان القدرة.
المرحلة 1. في الدائرة حلقتان مستقلتان. نحدد التيار I1 في الحلقة اليسرى والتيار I2 في الحلقة اليمنى، كلاهما في اتجاه عقارب الساعة.
المرحلة 2، الحلقة اليسرى. ندور باتجاه I1 ابتداء من العُقدة B: نمر في المصدر E1 من السالب إلى الموجب (+E1)، ثم يهبط الجهد على R1. في المقاومة المشتركة R3 التيار باتجاه دوراننا هو I1 − I2:
الحلقة اليمنى. ندور باتجاه I2 ابتداء من العُقدة A: يهبط الجهد على R2 ، ثم نمر في المصدر E2 من الموجب إلى السالب (−E2). في R3 التيار باتجاه دوراننا هو I2 − I1:
المرحلة 3. نحل المعادلتين بطريقة التعويض. أولا نبسّط: نقسم المعادلة (1) على 4 والمعادلة (2) على 2:
من المعادلة الأولى نعبّر عن I1 بواسطة I2:
نعوّض هذا التعبير في المعادلة الثانية، ونضرب الطرفين في 3:
المرحلة 4. تيارات الفروع:
التياران موجبان، أي أن اتجاههما الحقيقي كما اخترنا: التيار في R1 يتجه إلى العُقدة A ، التيار في R2 يخرج من العُقدة A إلى اليمين، والتيار في R3 يتجه من A إلى B.
الجهد بين العُقدتين:
المرحلة 5، فحص. نحسب VAB مرة أخرى عبر الفرع الأيسر، ويجب أن نحصل على نفس النتيجة:
حل معادلتين بمجهولين – פתרון שתי משוואות בשני נעלמים:
في المثال السابق حللنا المعادلتين بطريقة التعويض (שיטת ההצבה): عبّرنا عن مجهول واحد بواسطة الآخر وعوّضنا في المعادلة الثانية. طريقة ثانية، مريحة أكثر في معظم الحالات، هي طريقة الحذف (שיטת השוואת המקדמים): نضرب المعادلتين في أعداد مناسبة حتى يتساوى معاملا أحد المجهولين، ثم نجمع المعادلتين أو نطرحهما، فيُحذف هذا المجهول وتبقى معادلة واحدة بمجهول واحد.
نكتب قانون كيرخهوف للجهد في كل حلقة، كما في المثال السابق:
نرتّب المعادلتين:
نريد حذف المجهول I2. نضرب المعادلة (1) في 5 والمعادلة (2) في 2 ، فيصبح معاملا I2 متساويين في المقدار:
نجمع المعادلتين، فيُحذف I2:
نعوّض I1 = 4 في المعادلة (1) ونجد I2:
التيار I2 سالب: الاتجاه الحقيقي للتيار في الحلقة اليمنى معاكس لاتجاه عقارب الساعة. أي أن التيار في R2 ، ومقداره 1 A ، يتجه إلى العُقدة A.
التيار في الفرع المشترك، من A إلى B (ننتبه للإشارة):
فحص حسب قانون كيرخهوف للتيار في العُقدة A: يدخل إليها 4 A من اليسار و 1 A من اليمين، ويخرج منها 5 A إلى الأسفل. 4 + 1 = 5.
الصيغة القياسية للمعادلات – הצורות הסטנדרטיות של המשוואות בשיטת זרמי החוגים:
إذا نظرنا إلى المعادلات المرتّبة في المثالين السابقين نلاحظ أن لها دائما نفس الشكل. لذلك لا حاجة للدوران في الحلقة في كل مرة: نكتب المعادلات مباشرة حسب الصيغة القياسية (הצורה הסטנדרטית). لدائرة فيها حلقتان:
| الرمز | المعنى | وحدة القياس |
|---|---|---|
| R11 | المقاومة الذاتية للحلقة 1: مجموع جميع المقاومات الموجودة في الحلقة. بنفس الطريقة R22 للحلقة 2 | [Ω] |
| R12 | المقاومة المشتركة: المقاومة الموجودة في الفرع المشترك بين الحلقتين. دائما R21 = R12 | [Ω] |
| E11 | المجموع الجبري لمصادر الجهد في الحلقة 1. بنفس الطريقة E22 للحلقة 2 | [V] |
| I1 , I2 | تيارا الحلقتين، كلاهما في اتجاه عقارب الساعة | [A] |
- إشارة المصدر: مصدر يدفع التيار باتجاه تيار الحلقة (تيار الحلقة يخرج من قطبه الموجب) يُكتب بإشارة موجبة، ومصدر يدفع بعكس اتجاه تيار الحلقة يُكتب بإشارة سالبة.
- إشارة المقاومة المشتركة سالبة دائما، بشرط أن نختار جميع تيارات الحلقات في نفس اتجاه الدوران.
- لدائرة فيها ثلاث حلقات نكتب ثلاث معادلات بنفس الطريقة. إذا لم يكن بين حلقتين فرع مشترك، فالمقاومة المشتركة بينهما صفر.
| الرمز | المعنى | وحدة القياس |
|---|---|---|
| D | مقدار مساعد (المحدِّد، דטרמיננטה) | [Ω²] |
المقاومة الذاتية لكل حلقة والمقاومة المشتركة:
مصادر الجهد: في الحلقة اليسرى يدفع E1 باتجاه I1. في الحلقة اليمنى يخرج I2 من القطب الموجب للمصدر E2 ، أي أن E2 يدفع باتجاه I2 أيضا:
المعادلتان:
نحل بواسطة الحل الجاهز:
التيار في R3 ، من A إلى B ، والجهد بين العُقدتين:
فحص بميزان القدرة: القدرة التي يزوّدها المصدران، ثم القدرة المتبددة في المقاومات الثلاث:
في الدائرة ثلاث حلقات مستقلة، ولذلك نكتب ثلاث معادلات بالصيغة القياسية. المقاومات الذاتية والمشتركة:
مصادر الجهد: E1 يدفع باتجاه I1 ، E2 يدفع باتجاه I2 ، أما E3 فيدفع بعكس اتجاه I3 ، ولذلك E33 = −E3. المعادلات:
نبسّط: نقسم المعادلة (1) على 4 ، المعادلة (2) على 2 والمعادلة (3) على 2:
في المعادلة الأولى مجهولان فقط، وكذلك في الثالثة. من الأولى نعبّر عن I2 بواسطة I1 ، ثم من الثالثة نعبّر عن I3 بواسطة I1:
نعوّض التعبيرين في المعادلة الثانية، فتبقى معادلة بمجهول واحد:
التيارات في المقاومتين المشتركتين، إلى الأسفل:
في R1 يمر I1 ، في R2 يمر I2 وفي R3 يمر I3. التيار I3 موجب، أي أنه يدخل إلى المصدر E3 من قطبه الموجب: هذا المصدر يستهلك قدرة.
فحص بميزان القدرة. القدرة التي تزوّدها المصادر (بعد طرح ما يستهلكه E3):
القدرة المتبددة في المقاومات، حسب P = I2·R ، بالترتيب R1 ، R2 ، R3 ، R4 ، R5:
משפט תבנין – نظرية ثيفنين (Thevenin's Theorem)
في كثير من الدوائر يهمّنا عنصر واحد فقط، نسميه الحِمل (עומס)، ونرمز لمقاومته RL: نريد أن نعرف التيار المار فيه والجهد عليه. أحيانا نستبدل الحمل بحمل آخر ونسأل نفس السؤال من جديد. بطريقة تيارات الحلقات علينا أن نحل الدائرة كلها في كل مرة. نظرية ثيفنين تعطينا طريقا أقصر: نستبدل كل الدائرة، ما عدا الحمل، بدائرة بسيطة جدا فيها مصدر واحد ومقاومة واحدة.
نص النظرية – ניסוח המשפט:
| الرمز | المعنى | وحدة القياس |
|---|---|---|
| ETh | جهد مصدر الجهد المكافئ (جهد ثيفنين) | [V] |
| RTh | المقاومة المكافئة (مقاومة ثيفنين) | [Ω] |
| RL | مقاومة الحمل | [Ω] |
| IL | التيار في الحمل | [A] |
| VL | الجهد على الحمل، وهو الجهد VAB عندما يكون الحمل موصولا | [V] |
مراحل الحل – שלבי הפתרון:
- نحدد الحمل، نفصله عن الدائرة، ونسمّي الطرفين اللذين كان موصولا بهما A و B.
- نحسب الجهد VAB بين الطرفين المفتوحين. هذا هو ETh.
- نلغي المصادر: نستبدل كل مصدر جهد بسلك موصل، ونحسب المقاومة بين A و B. هذه هي RTh.
- نرسم دائرة ثيفنين المكافئة: ETh على التوالي مع RTh ، ونعيد ربط الحمل بين A و B.
- نحسب تيار الحمل IL = EThRTh + RL والجهد عليه.
المرحلة 1. نفصل الحمل RL عن الدائرة. يبقى الطرفان A و B مفتوحين.
المرحلة 2. عندما يكون الطرفان مفتوحين، المقاومتان R1 و R2 موصولتان على التوالي، والجهد بين A و B هو الجهد على R2. حسب قاعدة مُجزِّء الجهد:
المرحلة 3. نستبدل المصدر بسلك موصل. إذا «دخلنا» الآن إلى الدائرة من الطرف A نجد أمامنا طريقين إلى الطرف B: عبر R2 ، أو عبر R1 والسلك. أي أن R1 و R2 موصولتان على التوازي بين الطرفين:
المرحلة 4. نرسم دائرة ثيفنين المكافئة ونعيد ربط الحمل:
المرحلة 5. تيار الحمل والجهد عليه:
فحص. نحل الدائرة الأصلية بالطريقة التي نعرفها. R2 و RL على التوازي، ومعهما R1 على التوالي:
حصلنا على نفس الجهد على الحمل، 12 V ، ولذلك على نفس التيار فيه.
ما الفائدة من دائرة ثيفنين؟ – היתרון של המעגל השקול:
في المثال السابق كان الحل المباشر قصيرا أيضا. الفائدة تظهر عندما نغيّر الحمل: ETh و RTh لا يتعلقان بالحمل، ولذلك نحسبهما مرة واحدة فقط، ولكل حمل جديد يكفي حساب واحد قصير. الجدول التالي يبيّن تيار الحمل والجهد عليه في دائرة المثال السابق (ETh = 18 V ، RTh = 3 Ω) لعدة أحمال:
| مقاومة الحمل RL [Ω] | تيار الحمل IL = EThRTh + RL [A] | الجهد على الحمل VL = IL·RL [V] |
|---|---|---|
| 0 (دائرة قصر بين الطرفين) | 6 | 0 |
| 1 | 4.5 | 4.5 |
| 3 | 3 | 9 |
| 6 | 2 | 12 |
| 15 | 1 | 15 |
| الطرفان مفتوحان (بدون حمل) | 0 | 18 |
- كلما كبرت مقاومة الحمل صغر التيار وارتفع الجهد على الحمل، واقترب من ETh.
- بدون حمل لا يمر تيار، والجهد بين الطرفين هو ETh بالضبط. هكذا نقيس ETh في المختبر: بمقياس جهد بين الطرفين المفتوحين.
- دائرة ثيفنين تشبه مصدرا عمليا: ETh هو القوة الدافعة و RTh هي المقاومة الداخلية. الجهد على الحمل أصغر من ETh بمقدار هبوط الجهد على RTh: VL = ETh − IL·RTh.
أ. جهد ثيفنين ETh بين الطرفين A و B.
ب. مقاومة ثيفنين RTh.
ج. تيار الحمل والجهد عليه.
د. تيار الحمل إذا استبدلنا الحمل بمقاومة 16 Ω.
نفصل الحمل ونرسم الدائرة مرتين: مرة مع المصدر لحساب ETh ، ومرة بعد إلغائه لحساب RTh.
جهد ثيفنين. الطرفان مفتوحان، ولذلك لا يمر تيار في R3 ولا يهبط عليها جهد. الجهد بين A و B يساوي الجهد على R2:
مقاومة ثيفنين. بعد استبدال المصدر بسلك، R1 و R2 على التوازي، ومعهما R3 على التوالي:
الحمل. نربط الحمل بدائرة ثيفنين:
المرحلة 1. الحمل هو R3. نفصلها عن الدائرة، فيبقى الطرفان A و B مفتوحين.
المرحلة 2، جهد ثيفنين. بعد فصل R3 تبقى حلقة واحدة فيها المصدران والمقاومتان R1 و R2 على التوالي. المصدران يدفعان في اتجاهين متعاكسين، و E1 أكبر، ولذلك يدور التيار في اتجاه عقارب الساعة:
نحسب الجهد بين A و B عبر الفرع الأيسر: جهد المصدر E1 ناقص هبوط الجهد على R1:
فحص عبر الفرع الأيمن، حيث يدخل التيار إلى E2 من قطبه الموجب: VAB = E2 + I·R2 = 12 + 2 · 6 = 24 V.
المرحلة 3، مقاومة ثيفنين. نستبدل كل مصدر بسلك. من الطرف A إلى الطرف B يوجد طريقان: عبر R1 أو عبر R2. المقاومتان على التوازي:
المرحلتان 4 و 5. نعيد ربط R3 بدائرة ثيفنين ونحسب:
فحص بطريقة تيارات الحلقات. نعود إلى الدائرة الأصلية ونكتب المعادلتين بالصيغة القياسية: R11 = 9 Ω ، R22 = 12 Ω ، R12 = 6 Ω ، E11 = 30 V ، E22 = −12 V.
الطريقتان تعطيان نفس التيار في R3: 3 A. طريقة تيارات الحلقات أعطتنا أيضا التيارين في الفرعين الآخرين. نظرية ثيفنين أعطتنا فقط ما طلبناه، لكن بحسابات أبسط، ومن دون حل معادلتين.
أ. التيار الذي يدور في الحلقة بعد فصل R3.
ب. ETh و RTh بين A و B.
ج. التيار في R3 والجهد عليها.
لا نستطيع حل هذه الدائرة بجمع مقاومات على التوالي وعلى التوازي، لأن R5 ليست على التوالي ولا على التوازي مع أي مقاومة أخرى. بطريقة تيارات الحلقات نحتاج إلى ثلاث معادلات. بنظرية ثيفنين الحل قصير.
المرحلة 1. الحمل هو R5. نفصلها، فيبقى الطرفان A و B مفتوحين.
المرحلة 2، جهد ثيفنين. بدون R5 كل فرع هو مُجزِّء جهد موصول بالمصدر مباشرة. نحسب جهد كل نقطة وسط بالنسبة للمسار السفلي: جهد A هو الجهد على R2 ، وجهد B هو الجهد على R4:
النتيجة موجبة: جهد A أعلى من جهد B ، ولذلك سيمر التيار في R5 من A إلى B.
المرحلة 3، مقاومة ثيفنين. نستبدل المصدر بسلك. السلك يوصل المسار العلوي بالمسار السفلي، فيصبحان نقطة واحدة. الآن R1 و R2 موصولتان بين A وهذه النقطة، أي على التوازي، وكذلك R3 و R4 بين B وهذه النقطة. نرسم الدائرة من جديد:
المرحلتان 4 و 5. نربط R5 بدائرة ثيفنين:
فحص. في الدائرة الأصلية، مع R5 ، جهد النقطة B بالنسبة للمسار السفلي هو 9 V ، وجهد النقطة A أعلى منه بمقدار VR5 ، أي 14 V. نتحقق من ذلك بقانون كيرخهوف للتيار في العُقدة B. التيار الداخل إليها عبر R3 والتيار الخارج منها عبر R4:
مجموع التيارين الداخلين إلى B يساوي التيار الخارج منها. الحل صحيح.
أ. ETh بين A و B بعد فصل R5.
ب. RTh.
ج. التيار في R5 واتجاهه.
متى نختار كل طريقة؟ – מתי נבחר בכל שיטה:
| تيارات الحلقات | نظرية ثيفنين | |
|---|---|---|
| ماذا نحصل؟ | التيار في كل فروع الدائرة | التيار والجهد في عنصر واحد، الحمل |
| ما العمل؟ | معادلة لكل حلقة مستقلة، وحل المعادلات معا | حسابان قصيران: ETh و RTh ، ثم دائرة من حلقة واحدة |
| عند تغيير الحمل | نحل المعادلات من جديد | نعوّض RL الجديدة فقط |
| متى نفضّلها؟ | عندما نحتاج إلى كل التيارات، أو إلى ميزان القدرة | عندما يهمّنا عنصر واحد، وخاصة إذا كان يتغير |
ملخّص قوانين الفصل:
| القانون | الصيغة |
|---|---|
| تيار الفرع المشترك بين حلقتين | IR3 = I1 − I2 |
| الصيغة القياسية، الحلقة 1 | R11·I1 − R12·I2 = E11 |
| الصيغة القياسية، الحلقة 2 | −R21·I1 + R22·I2 = E22 |
| الحل الجاهز لمعادلتي الحلقتين | I1 = E11·R22 + E22·R12R11·R22 − R122 |
| جهد ثيفنين: الجهد بين الطرفين المفتوحين | ETh = VAB |
| جهد ثيفنين لمُجزِّء جهد | ETh = E·R2R1 + R2 |
| مقاومة ثيفنين لمُجزِّء جهد (المصدر ملغى) | RTh = R1·R2R1 + R2 |
| تيار الحمل | IL = EThRTh + RL |
| الجهد على الحمل | VL = IL·RL = ETh − IL·RTh |
قاموس المصطلحات – מילון מונחים:
| بالعربية | بالعبرية (كما تظهر في الامتحان) | English |
|---|---|---|
| عُقدة | צומת | Node |
| فرع | ענף | Branch |
| حلقة | חוג | Loop / mesh |
| حلقة مستقلة | חוג בלתי תלוי | Independent loop |
| طريقة تيارات الحلقات | שיטת זרמי החוגים | Mesh current method |
| تيار الحلقة | זרם חוג | Mesh current |
| فرع مشترك | ענף משותף | Shared branch |
| المقاومة الذاتية | התנגדות עצמית | Self resistance |
| المقاومة المشتركة | התנגדות משותפת | Mutual resistance |
| الصيغة القياسية | הצורה הסטנדרטית | Standard form |
| المحدِّد | דטרמיננטה | Determinant |
| طريقة التعويض | שיטת ההצבה | Substitution |
| طريقة الحذف | שיטת השוואת המקדמים | Elimination |
| ميزان القدرة | מאזן הספקים | Power balance |
| نظرية ثيفنين | משפט תבנין | Thevenin's theorem |
| مصدر الجهد المكافئ | מקור המתח השקול | Thevenin voltage source |
| المقاومة المكافئة (مقاومة ثيفنين) | ההתנגדות השקולה | Thevenin resistance |
| الدائرة المكافئة | המעגל השקול | Equivalent circuit |
| الحِمل | עומס | Load |
| الطرفان | הדקים | Terminals |
| جهد الدائرة المفتوحة | מתח הריקם | Open-circuit voltage |
| إلغاء مصدر جهد | איפוס מקור מתח | Zeroing a voltage source |
| دائرة جسر | מעגל גשר | Bridge circuit |
أسئلة للتمرين:
أ. 3·I1 + 2·I2 = 16 و 5·I1 − 4·I2 = 12.
ب. 7·I1 − 3·I2 = 5 و −3·I1 + 5·I2 = 9.
أ. نكتب معادلتي الحلقتين.
ب. نجد تيارات الحلقات.
ج. نجد التيار في R3 والجهد VAB.
د. ماذا تعني الإشارة السالبة للتيار I2؟
أ. نجد تيارات الحلقات.
ب. نحسب القدرة المتبددة في كل مقاومة.
ج. أي مصدر يزوّد قدرة وأي مصدر يستهلك قدرة؟ نتحقق من ميزان القدرة.
أ. نكتب المعادلات الثلاث بالصيغة القياسية.
ب. نجد تيارات الحلقات.
ج. نجد التيار في R4 وفي R5.
د. نتحقق من ميزان القدرة.
أ. نجد ETh بين الطرفين A و B.
ب. نجد RTh.
ج. نرسم دائرة ثيفنين المكافئة.
د. نحسب تيار الحمل والجهد عليه.
أ. نجد ETh و RTh بين الطرفين A و B.
ب. نحسب تيار الحمل والجهد عليه.
ج. نحسب تيار الحمل إذا استبدلنا الحمل بمقاومة 4 Ω ، ثم بمقاومة 16 Ω.
أ. التيار في الحلقة بعد فصل R3.
ب. ETh و RTh.
ج. التيار في R3 والجهد عليها.
أ. التيار في الحلقة بعد فصل R3.
ب. ETh و RTh.
ج. التيار في R3 والجهد عليها.
أ. نجد جهد كل واحدة من النقطتين A و B بعد فصل R5.
ب. نجد ETh و RTh.
ج. نجد مقدار التيار في R5.
د. ما هو اتجاه هذا التيار؟
أ. بطريقة تيارات الحلقات نجد I1 ، I2 والتيار في R3.
ب. بنظرية ثيفنين نجد ETh ، RTh والتيار في R3.
ج. نقارن النتيجتين.
أ. ما هو ETh للدائرة؟
ب. ما هو تيار الحمل؟
ج. ما هي RTh؟
د. ما هو تيار الحمل إذا ربطنا حملا مقاومته 4 Ω؟
أ. RL = 5 Ω.
ب. RL = 15 Ω.
ج. RL = 35 Ω.
د. ماذا يحدث للجهد على الحمل كلما كبرت مقاومته؟
שאלות בגרות – أسئلة بجروت للفصل 9
| البند | المطلوب | الإجابة النهائية |
|---|---|---|
| البند أ | التيّار عبر R₁ (المفتاح مفتوح) | I(R₁) ≈ 0.167 A (≈ 1/6 A) |
| البند ب1 | الجهد على R₂ | U(R₂) ≈ 3.33 V |
| البند ب2 | الجهد بين A وB | UAB ≈ 6.67 V |
| البند ج | التيّار عبر R₃ (المفتاح مغلق) | I(R₃) ≈ 0.182 A |
| البند د | القدرة التي يزوّدها E₂ (المفتاح مغلق) | P(E₂) ≈ 2.27 W |
| البند | المطلوب | الإجابة النهائية |
|---|---|---|
| البند أ | التيّار عبر R₁ (المفتاح مفتوح) | I(R₁) = 0.05 A = 50 mA |
| البند ب | القدرة في R₂ (المفتاح مفتوح) | P(R₂) = 0.5 W |
| البند ج | التيّار عبر R₃ (المفتاح مغلق) | I(R₃) ≈ 0.0643 A ≈ 64.3 mA |
| البند د | القدرة في R₂ (المفتاح مغلق) | P(R₂) ≈ 0.163 W = 163 mW |
| البند | المطلوب | الإجابة النهائية |
|---|---|---|
| البند أ | قيمة المقاوم R₂ (المفتاح مفتوح) | R₂ = 600 Ω |
| البند ب | الجهد بين A وB (المفتاح مفتوح) | UAB = 20 V |
| البند ج | قراءة مقياس التيّار (المفتاح مغلق، R₃ = 350 Ω) | في الحل الكامل |
| البند د | الجهد بين A وB (المفتاح مغلق) | UAB = 14 V |
| البند | المطلوب | الإجابة النهائية |
|---|---|---|
| البند أ | الجهد بين A وB | UAB = 3 V |
| البند ب | المقاومة R₂ | R₂ = 3 Ω |
| البند ج | المقاومة R₃ | R₃ = 7 Ω |