الفيزياء

1. 1.

   تُوصل مقاومتان 6.0 Ω و3.0 Ω على التوازي. احسب المقاومة المكافئة.

   [3 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام 1/R = 1/6 + 1/3. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على 1/R = 1/2. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تحديد R = 2.0 Ω. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يجب أن تكون مقاومة التوازي أقل من أصغر مقاومة في الفروع.

   نقاط التصحيح

   • استخدام 1/R = 1/6 + 1/3.
   • الحصول على 1/R = 1/2.
   • تحديد R = 2.0 Ω.

   ملاحظة الفاحص: يجب أن تكون مقاومة التوازي أقل من أصغر مقاومة في الفروع.

2. 2.

   يحتوي محول مثالي على 1200 لفة في الملف الابتدائي و80 لفة في الملف الثانوي. الجهد الابتدائي 240 V. احسب الجهد الثانوي وحدد إن كان المحول رافعاً أم خافضاً للجهد.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام Vp/Vs = Np/Ns أو معادلة محول مكافئة. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض 240/Vs = 1200/80. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على Vs = 16 V. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: تحديد المحول على أنه خافض للجهد. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: عدد لفات أقل في الملف الثانوي يعني جهداً ثانوياً أقل.

   نقاط التصحيح

   • استخدام Vp/Vs = Np/Ns أو معادلة محول مكافئة.
   • تعويض 240/Vs = 1200/80.
   • الحصول على Vs = 16 V.
   • تحديد المحول على أنه خافض للجهد.

   ملاحظة الفاحص: عدد لفات أقل في الملف الثانوي يعني جهداً ثانوياً أقل.

3. 3.

   يمر تيار مقداره 3.0 A عبر مقاومة لمدة 5 دقائق. احسب الشحنة التي تمر.

   [3 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تحويل الزمن إلى ثوانٍ: 5 × 60 = 300 s. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام الشحنة = التيار × الزمن. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على شحنة = 900 C. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: حوّل الزمن دائماً إلى ثوانٍ قبل استخدام Q = It، لأن التيار معرَّف بالكولوم في الثانية.

   نقاط التصحيح

   • تحويل الزمن إلى ثوانٍ: 5 × 60 = 300 s.
   • استخدام الشحنة = التيار × الزمن.
   • الحصول على شحنة = 900 C.

   ملاحظة الفاحص: حوّل الزمن دائماً إلى ثوانٍ قبل استخدام Q = It، لأن التيار معرَّف بالكولوم في الثانية.

4. 4.

   تُشغّل بطارية 12 V تياراً مقداره 2.0 A عبر مقاومة. احسب المقاومة والقدرة المبددة.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام R = V/I. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على R = 6.0 Ω. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام P = VI. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على P = 24 W. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يمكن حساب القدرة باستخدام أي من P = VI أو P = I²R أو P = V²/R — اختر أياً منها يستخدم الكميات المعطاة فقط.

   نقاط التصحيح

   • استخدام R = V/I.
   • الحصول على R = 6.0 Ω.
   • استخدام P = VI.
   • الحصول على P = 24 W.

   ملاحظة الفاحص: يمكن حساب القدرة باستخدام أي من P = VI أو P = I²R أو P = V²/R — اختر أياً منها يستخدم الكميات المعطاة فقط.

5. 5.

   حدد الفرق بين الدوائر التوالي والتوازي من حيث التيار عند نقاط مختلفة في الدائرة.

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في دائرة التوالي، يكون التيار نفسه عند كل نقطة في الدائرة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في دائرة التوازي، ينقسم التيار بين الفروع، لذا يختلف التيار في كل فرع (رغم أنه يعود ليجتمع بالمجموع عند المصدر). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يُحفظ التيار (قانون كيرشوف الأول) عند كل تقاطع — يساوي التيار الكلي الداخل إلى تقاطع دائماً التيار الكلي الخارج منه.

   نقاط التصحيح

   • توضيح أنه في دائرة التوالي، يكون التيار نفسه عند كل نقطة في الدائرة.
   • توضيح أنه في دائرة التوازي، ينقسم التيار بين الفروع، لذا يختلف التيار في كل فرع (رغم أنه يعود ليجتمع بالمجموع عند المصدر).

   ملاحظة الفاحص: يُحفظ التيار (قانون كيرشوف الأول) عند كل تقاطع — يساوي التيار الكلي الداخل إلى تقاطع دائماً التيار الكلي الخارج منه.

6. 6.

   يحمل سلك تياراً خلال مجال مغناطيسي. حدد القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة على السلك، واذكر الكميات الثلاث التي تربطها.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: ذكر قاعدة اليد اليسرى لفليمنغ. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنها تربط بين اتجاه المجال المغناطيسي واتجاه التيار واتجاه القوة (الحركة) الناتجة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الإصبع الأول والإصبع الثاني والإبهام يمثلون المجال والتيار والحركة على الترتيب. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: قاعدة اليد اليسرى لفليمنغ للتأثير المحرك (القوة على سلك يحمل تياراً)؛ وقاعدة اليد اليمنى لفليمنغ لتأثيرات المولد/الحث — لا تخلط بينهما.

   نقاط التصحيح

   • ذكر قاعدة اليد اليسرى لفليمنغ.
   • توضيح أنها تربط بين اتجاه المجال المغناطيسي واتجاه التيار واتجاه القوة (الحركة) الناتجة.
   • توضيح أن الإصبع الأول والإصبع الثاني والإبهام يمثلون المجال والتيار والحركة على الترتيب.

   ملاحظة الفاحص: قاعدة اليد اليسرى لفليمنغ للتأثير المحرك (القوة على سلك يحمل تياراً)؛ وقاعدة اليد اليمنى لفليمنغ لتأثيرات المولد/الحث — لا تخلط بينهما.

7. 7.

   تُوصل ثلاث مقاومات 4.0 Ω كل منها على التوالي مع بطارية 24 V. احسب التيار المار وفرق الجهد عبر كل مقاومة.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: حساب المقاومة الكلية لمقاومات التوالي: 4.0 + 4.0 + 4.0 = 12.0 Ω. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام I = V/R = 24/12.0. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على تيار = 2.0 A. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام V = IR = 2.0 × 4.0 للحصول على 8.0 V عبر كل مقاومة. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: في دائرة التوالي، تُجمع المقاومات ببساطة؛ ويُقسَّم الجهد بين المقاومات بما يتناسب مع مقاومتها، لكن يبقى التيار نفسه في كل الدائرة.

   نقاط التصحيح

   • حساب المقاومة الكلية لمقاومات التوالي: 4.0 + 4.0 + 4.0 = 12.0 Ω.
   • استخدام I = V/R = 24/12.0.
   • الحصول على تيار = 2.0 A.
   • استخدام V = IR = 2.0 × 4.0 للحصول على 8.0 V عبر كل مقاومة.

   ملاحظة الفاحص: في دائرة التوالي، تُجمع المقاومات ببساطة؛ ويُقسَّم الجهد بين المقاومات بما يتناسب مع مقاومتها، لكن يبقى التيار نفسه في كل الدائرة.

8. 8.

   اشرح لماذا يُركَّب مصهر بتصنيف مناسب في السلك الحي لجهاز كهربائي متصل بالتيار الرئيسي، من حيث السلامة.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه إذا تسبب عطل في تجاوز التيار قيمة تصنيف المصهر، تسخن سلك المصهر وتنصهر (يفصل). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا يقطع (يفصل) الدائرة، ما يوقف مرور التيار. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا يمنع التيار المفرط من التسبب في حريق (عبر ارتفاع حرارة الأسلاك) أو إتلاف الجهاز. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يجب تركيب المصهر في السلك الحي تحديداً، بحيث عند فصله، ينفصل الجهاز بالكامل عن مصدر الجهد المرتفع.

   نقاط التصحيح

   • توضيح أنه إذا تسبب عطل في تجاوز التيار قيمة تصنيف المصهر، تسخن سلك المصهر وتنصهر (يفصل).
   • توضيح أن هذا يقطع (يفصل) الدائرة، ما يوقف مرور التيار.
   • توضيح أن هذا يمنع التيار المفرط من التسبب في حريق (عبر ارتفاع حرارة الأسلاك) أو إتلاف الجهاز.

   ملاحظة الفاحص: يجب تركيب المصهر في السلك الحي تحديداً، بحيث عند فصله، ينفصل الجهاز بالكامل عن مصدر الجهد المرتفع.

9. 9.

   تُوصل مقاومتان 6.0 Ω على التوازي، ويُوصل هذا المزيج على التوالي مع مقاومة 3.0 Ω. احسب المقاومة الكلية للدائرة.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: حساب مزيج التوازي: 1/R = 1/6 + 1/6 = 1/3. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على مقاومة التوازي = 3.0 Ω. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: إضافة هذا إلى مقاومة التوالي: 3.0 + 3.0. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   5. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على مقاومة كلية = 6.0 Ω. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: احسب الدوائر المركبة على مراحل: بسّط قسم التوازي إلى مقاومة مكافئة واحدة أولاً، ثم عامل الدائرة كتوالي بسيط.

   نقاط التصحيح

   • حساب مزيج التوازي: 1/R = 1/6 + 1/6 = 1/3.
   • الحصول على مقاومة التوازي = 3.0 Ω.
   • إضافة هذا إلى مقاومة التوالي: 3.0 + 3.0.
   • الحصول على مقاومة كلية = 6.0 Ω.

   ملاحظة الفاحص: احسب الدوائر المركبة على مراحل: بسّط قسم التوازي إلى مقاومة مكافئة واحدة أولاً، ثم عامل الدائرة كتوالي بسيط.

10. 10.

    اشرح كيف يُستخدم محول رافع للجهد لتقليل فقدان الطاقة أثناء نقل الطاقة الكهربائية عبر مسافات طويلة على الشبكة الوطنية.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن المحول الرافع يزيد الجهد (ويخفض التيار بالمقابل) لقدرة معينة تُنقل، لأن القدرة = الجهد × التيار. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن القدرة المفقودة كحرارة في كابلات النقل تُعطى بـ I²R، لذا يقلل تخفيض التيار هذا الفقد في القدرة بشكل كبير. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أنه بما أن التيار مربّع في صيغة الفقد، حتى انخفاض متواضع في التيار ينتج انخفاضاً أكبر بكثير في القدرة المفقودة. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه يُستخدم بعد ذلك محول خافض قرب نقطة الاستخدام لخفض الجهد مجدداً إلى مستوى آمن للمستهلكين. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الفكرة الأساسية هي أن فقد القدرة يعتمد على مربع التيار (I²R)، لا الجهد — ولهذا يكون النقل بجهد مرتفع وتيار منخفض أكثر كفاءة بكثير.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن المحول الرافع يزيد الجهد (ويخفض التيار بالمقابل) لقدرة معينة تُنقل، لأن القدرة = الجهد × التيار.
    • توضيح أن القدرة المفقودة كحرارة في كابلات النقل تُعطى بـ I²R، لذا يقلل تخفيض التيار هذا الفقد في القدرة بشكل كبير.
    • توضيح أنه بما أن التيار مربّع في صيغة الفقد، حتى انخفاض متواضع في التيار ينتج انخفاضاً أكبر بكثير في القدرة المفقودة.
    • توضيح أنه يُستخدم بعد ذلك محول خافض قرب نقطة الاستخدام لخفض الجهد مجدداً إلى مستوى آمن للمستهلكين.

    ملاحظة الفاحص: الفكرة الأساسية هي أن فقد القدرة يعتمد على مربع التيار (I²R)، لا الجهد — ولهذا يكون النقل بجهد مرتفع وتيار منخفض أكثر كفاءة بكثير.

11. 11.

    رسم بياني للتيار مقابل فرق الجهد لمقاومة عند درجة حرارة ثابتة هو خط مستقيم يمر بنقطة الأصل. حدد ما يدل عليه هذا عن مقاومتها، واحسب مقاومتها إذا مر تيار 0.40 A عند فرق جهد 6.0 V.

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن المقاومة ثابتة (مستقلة عن التيار أو فرق الجهد)، لأن التيار يتناسب طردياً مع فرق الجهد. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام R = V/I. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على R = 6.0/0.40 = 15 Ω. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الخط المستقيم المار بنقطة الأصل في رسم I-V هو السمة المميزة لمكوّن يخضع لقانون أوم عند درجة حرارة ثابتة.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن المقاومة ثابتة (مستقلة عن التيار أو فرق الجهد)، لأن التيار يتناسب طردياً مع فرق الجهد.
    • استخدام R = V/I.
    • الحصول على R = 6.0/0.40 = 15 Ω.

    ملاحظة الفاحص: الخط المستقيم المار بنقطة الأصل في رسم I-V هو السمة المميزة لمكوّن يخضع لقانون أوم عند درجة حرارة ثابتة.

12. 12.

    حدد كيف يعتمد التيار المار عبر الديود على اتجاه فرق الجهد المطبق، واذكر تطبيقاً واحداً للديود في دائرة.

    [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الديود يسمح بمرور التيار بسهولة في اتجاه واحد (الانحياز الأمامي) لكنه يمتلك مقاومة عالية جداً، لذا لا يمر تيار تقريباً في الاتجاه المعاكس. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: ذكر تطبيق صحيح، مثل استخدامه كمقوّم لتحويل التيار المتردد (a.c.) إلى تيار مستمر (d.c.). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الديودات هي أساس التقويم: مصدر تيار متردد متصل عبر ديود يسمح بمرور التيار فقط خلال نصف كل دورة.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الديود يسمح بمرور التيار بسهولة في اتجاه واحد (الانحياز الأمامي) لكنه يمتلك مقاومة عالية جداً، لذا لا يمر تيار تقريباً في الاتجاه المعاكس.
    • ذكر تطبيق صحيح، مثل استخدامه كمقوّم لتحويل التيار المتردد (a.c.) إلى تيار مستمر (d.c.).

    ملاحظة الفاحص: الديودات هي أساس التقويم: مصدر تيار متردد متصل عبر ديود يسمح بمرور التيار فقط خلال نصف كل دورة.

13. 13.

    صِف كيف تتغير مقاومة مصباح الفتيل مع زيادة التيار المار عبره، واشرح السبب من حيث درجة الحرارة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن مقاومة الفتيل تزداد مع زيادة التيار (وفرق الجهد). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن التيار الأكبر يسخن الفتيل إلى درجة حرارة أعلى. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن ارتفاع درجة الحرارة هذا يزيد مقاومة الفتيل المعدني، لأن أيونات المعدن المهتزة تعيق تدفق الإلكترونات أكثر. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: لهذا السبب ينحني رسم I-V لمصباح الفتيل ويتسطح بدلاً من البقاء خطاً مستقيماً — فهو لا يخضع لقانون أوم بمجرد تغير درجة حرارته.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن مقاومة الفتيل تزداد مع زيادة التيار (وفرق الجهد).
    • توضيح أن التيار الأكبر يسخن الفتيل إلى درجة حرارة أعلى.
    • توضيح أن ارتفاع درجة الحرارة هذا يزيد مقاومة الفتيل المعدني، لأن أيونات المعدن المهتزة تعيق تدفق الإلكترونات أكثر.

    ملاحظة الفاحص: لهذا السبب ينحني رسم I-V لمصباح الفتيل ويتسطح بدلاً من البقاء خطاً مستقيماً — فهو لا يخضع لقانون أوم بمجرد تغير درجة حرارته.

14. 14.

    يُستخدم مقاوم ضوئي (LDR) لتشغيل مصباح شارع تلقائياً ليلاً. حدد كيف تتغير مقاومة LDR مع انخفاض شدة الإضاءة، واشرح كيف يمكن استخدام ذلك لتشغيل المصباح في الظلام.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن مقاومة LDR تزداد مع انخفاض شدة الإضاءة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في دائرة مقسم الجهد، يتسبب ارتفاع مقاومة LDR في الظلام في ظهور معظم فرق جهد المصدر عبرها. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن فرق الجهد المتزايد هذا يُستخدم لتشغيل دائرة تحويل (مثل ترانزستور)، ما يشغّل مصباح الشارع. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تُستخدم المقاومات الضوئية والثرمستورات كلاهما في دوائر استشعار مقسم الجهد — الأساس هو تحديد أي مكوّن يهيمن تغير مقاومته على جهد خرج المقسم.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن مقاومة LDR تزداد مع انخفاض شدة الإضاءة.
    • توضيح أنه في دائرة مقسم الجهد، يتسبب ارتفاع مقاومة LDR في الظلام في ظهور معظم فرق جهد المصدر عبرها.
    • توضيح أن فرق الجهد المتزايد هذا يُستخدم لتشغيل دائرة تحويل (مثل ترانزستور)، ما يشغّل مصباح الشارع.

    ملاحظة الفاحص: تُستخدم المقاومات الضوئية والثرمستورات كلاهما في دوائر استشعار مقسم الجهد — الأساس هو تحديد أي مكوّن يهيمن تغير مقاومته على جهد خرج المقسم.

15. 15.

    يُستخدم ثرمستور كجزء من دائرة إنذار حريق. حدد كيف تتغير مقاومة الثرمستور مع ارتفاع درجة الحرارة، واشرح كيف يتيح ذلك للدائرة كشف الحريق.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن مقاومة الثرمستور تنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن حرارة الحريق تخفض مقاومة الثرمستور في دائرة مقسم جهد، ما يغيّر فرق الجهد عبرها (وعبر المقاومة الأخرى). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن فرق الجهد المتغير هذا يُستخدم لتشغيل دائرة تحويل، ما يُطلق إنذار الحريق. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يعتمد ما إذا كانت دائرة الثرمستور تُشغَّل بالتسخين أو التبريد كلياً على موضع الثرمستور بالنسبة إلى المقاومة الثابتة في مقسم الجهد.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن مقاومة الثرمستور تنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة.
    • توضيح أن حرارة الحريق تخفض مقاومة الثرمستور في دائرة مقسم جهد، ما يغيّر فرق الجهد عبرها (وعبر المقاومة الأخرى).
    • توضيح أن فرق الجهد المتغير هذا يُستخدم لتشغيل دائرة تحويل، ما يُطلق إنذار الحريق.

    ملاحظة الفاحص: يعتمد ما إذا كانت دائرة الثرمستور تُشغَّل بالتسخين أو التبريد كلياً على موضع الثرمستور بالنسبة إلى المقاومة الثابتة في مقسم الجهد.

16. 16.

    يُدفع مغناطيس قضيبي داخل ملف سلكي متصل بأميتر حساس، محدثاً تياراً. اذكر ثلاثة عوامل تزيد حجم التيار المحث، وحدد كيف يتغير اتجاه التيار المحث إذا سُحب المغناطيس بدلاً من إدخاله.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زيادة سرعة حركة المغناطيس تزيد التيار المحث. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن استخدام مغناطيس أقوى يزيد التيار المحث. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زيادة عدد لفات الملف يزيد التيار المحث. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن التيار المحث ينعكس اتجاهه عند سحب المغناطيس بدلاً من إدخاله. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يعتمد حجم التيار أو القوة الدافعة الكهربائية المحثة دائماً على معدل تغير المجال المغناطيسي عبر الملف، وليس على قوة المجال المطلقة وحدها.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن زيادة سرعة حركة المغناطيس تزيد التيار المحث.
    • توضيح أن استخدام مغناطيس أقوى يزيد التيار المحث.
    • توضيح أن زيادة عدد لفات الملف يزيد التيار المحث.
    • توضيح أن التيار المحث ينعكس اتجاهه عند سحب المغناطيس بدلاً من إدخاله.

    ملاحظة الفاحص: يعتمد حجم التيار أو القوة الدافعة الكهربائية المحثة دائماً على معدل تغير المجال المغناطيسي عبر الملف، وليس على قوة المجال المطلقة وحدها.

17. 17.

    صِف التركيب الأساسي لمحرك كهربائي بسيط للتيار المستمر، وحدد وظيفة المبدل ذي الحلقة المشقوقة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن ملفاً سلكياً مستطيلاً يُركَّب على محور بين قطبي مغناطيس دائم، ويُوصل بمصدر تيار مستمر عبر مبدل ذي حلقة مشقوقة وفرش. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن التيار المار عبر الملف في المجال المغناطيسي ينتج قوة على كل جانب من الملف، محدثاً عزم دوران يسبب الدوران. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن المبدل ذا الحلقة المشقوقة يعكس اتجاه التيار في الملف كل نصف دورة، بحيث يستمر عزم الدوران في الاتجاه الدوراني نفسه بدلاً من الانعكاس. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: دون انعكاس المبدل كل نصف دورة، سيتذبذب الملف ذهاباً وإياباً فقط بدلاً من الدوران المستمر في اتجاه واحد.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن ملفاً سلكياً مستطيلاً يُركَّب على محور بين قطبي مغناطيس دائم، ويُوصل بمصدر تيار مستمر عبر مبدل ذي حلقة مشقوقة وفرش.
    • توضيح أن التيار المار عبر الملف في المجال المغناطيسي ينتج قوة على كل جانب من الملف، محدثاً عزم دوران يسبب الدوران.
    • توضيح أن المبدل ذا الحلقة المشقوقة يعكس اتجاه التيار في الملف كل نصف دورة، بحيث يستمر عزم الدوران في الاتجاه الدوراني نفسه بدلاً من الانعكاس.

    ملاحظة الفاحص: دون انعكاس المبدل كل نصف دورة، سيتذبذب الملف ذهاباً وإياباً فقط بدلاً من الدوران المستمر في اتجاه واحد.

18. 18.

    اذكر عاملين يزيدان قوة مغناطيس كهربائي، وصِف تطبيقاً عملياً واحداً للمغناطيس الكهربائي.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زيادة التيار المار عبر الملف تزيد قوة المغناطيس الكهربائي. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زيادة عدد لفات الملف (أو استخدام قلب من الحديد الطري) يزيد قوة المغناطيس الكهربائي. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: وصف تطبيق صحيح، مثل رافعة في ساحة خردة تستخدم مغناطيساً كهربائياً لرفع كتل كبيرة من المعدن الخردة وإفلاتها بتشغيل التيار وإطفائه. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: بخلاف المغناطيس الدائم، يمكن التحكم في قوة المغناطيس الكهربائي (زيادتها أو تقليلها أو إيقافها تماماً) بمجرد تغيير التيار — ولهذا يكون مفيداً حيثما تلزم إمكانية تشغيل المغناطيسية وإيقافها.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن زيادة التيار المار عبر الملف تزيد قوة المغناطيس الكهربائي.
    • توضيح أن زيادة عدد لفات الملف (أو استخدام قلب من الحديد الطري) يزيد قوة المغناطيس الكهربائي.
    • وصف تطبيق صحيح، مثل رافعة في ساحة خردة تستخدم مغناطيساً كهربائياً لرفع كتل كبيرة من المعدن الخردة وإفلاتها بتشغيل التيار وإطفائه.

    ملاحظة الفاحص: بخلاف المغناطيس الدائم، يمكن التحكم في قوة المغناطيس الكهربائي (زيادتها أو تقليلها أو إيقافها تماماً) بمجرد تغيير التيار — ولهذا يكون مفيداً حيثما تلزم إمكانية تشغيل المغناطيسية وإيقافها.

19. 19.

    يُحك قضيب بولي إيثيلين بقطعة قماش فيكتسب شحنة سالبة. اشرح، من حيث انتقال الإلكترونات، لماذا يكتسب القضيب شحنة سالبة، وحدد نوع الشحنة التي تكتسبها القماشة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الحك ينقل إلكترونات من القماشة إلى قضيب البولي إيثيلين. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن القضيب، بعد اكتسابه إلكترونات، يصبح سالب الشحنة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن القماشة، بعد فقدانها إلكترونات، تصبح موجبة الشحنة، بشحنة تساوي في المقدار ما اكتسبه القضيب. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: لا يخلق الشحن بالحك أي شحنة أبداً — بل ينقل الإلكترونات فقط من جسم إلى آخر، لذا تُحفظ الشحنة الكلية على الجسمين معاً.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الحك ينقل إلكترونات من القماشة إلى قضيب البولي إيثيلين.
    • توضيح أن القضيب، بعد اكتسابه إلكترونات، يصبح سالب الشحنة.
    • توضيح أن القماشة، بعد فقدانها إلكترونات، تصبح موجبة الشحنة، بشحنة تساوي في المقدار ما اكتسبه القضيب.

    ملاحظة الفاحص: لا يخلق الشحن بالحك أي شحنة أبداً — بل ينقل الإلكترونات فقط من جسم إلى آخر، لذا تُحفظ الشحنة الكلية على الجسمين معاً.

20. 20.

    يُستخدم سخان كهربائي قدرته 2.5 kW لمدة 4.0 ساعات. احسب الطاقة المنقولة بوحدة كيلوواط ساعة، وتكلفة استخدام السخان إذا كانت تكلفة الكهرباء 18 سنتاً لكل kWh.

    [4 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام الطاقة (kWh) = القدرة (kW) × الزمن (h). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على طاقة = 2.5 × 4.0 = 10 kWh. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام التكلفة = الطاقة (kWh) × السعر لكل kWh. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على تكلفة = 10 × 18 = 180 سنتاً (1.80 دولار). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الكيلوواط ساعة وحدة طاقة (وليست قدرة)، تُعرَّف بأنها الطاقة المنقولة بواسطة جهاز قدرته 1 kW يعمل لمدة ساعة واحدة — وهي الوحدة التي تستخدمها عدادات وفواتير الكهرباء فعلياً.

    نقاط التصحيح

    • استخدام الطاقة (kWh) = القدرة (kW) × الزمن (h).
    • الحصول على طاقة = 2.5 × 4.0 = 10 kWh.
    • استخدام التكلفة = الطاقة (kWh) × السعر لكل kWh.
    • الحصول على تكلفة = 10 × 18 = 180 سنتاً (1.80 دولار).

    ملاحظة الفاحص: الكيلوواط ساعة وحدة طاقة (وليست قدرة)، تُعرَّف بأنها الطاقة المنقولة بواسطة جهاز قدرته 1 kW يعمل لمدة ساعة واحدة — وهي الوحدة التي تستخدمها عدادات وفواتير الكهرباء فعلياً.

21. 21.

    تمر شحنة مقدارها 5.0 C عبر مكوّن عند الحفاظ على فرق جهد 12 V عبره. احسب الطاقة الكهربائية المنقولة.

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام الطاقة المنقولة = الشحنة × فرق الجهد. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض 5.0 × 12. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على طاقة منقولة = 60 J. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يُعرَّف فرق الجهد بأنه الطاقة المنقولة لكل وحدة شحنة — هذا التعريف (E = QV) هو أساس هذا الحساب.

    نقاط التصحيح

    • استخدام الطاقة المنقولة = الشحنة × فرق الجهد.
    • تعويض 5.0 × 12.
    • الحصول على طاقة منقولة = 60 J.

    ملاحظة الفاحص: يُعرَّف فرق الجهد بأنه الطاقة المنقولة لكل وحدة شحنة — هذا التعريف (E = QV) هو أساس هذا الحساب.

22. 22.

    صِف سلوك بوابة منطقية AND ثنائية الدخل: حدد الشرط اللازم ليكون خرجها 1 (مرتفعاً)، وحدد الخرج لجميع تركيبات الدخلين A وB الأخرى.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن الخرج يكون 1 فقط عندما يكون الدخل A = 1 والدخل B = 1 معاً. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن الخرج يكون 0 في التركيبات الثلاث الأخرى: (A=0, B=0) و(A=0, B=1) و(A=1, B=0). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا السلوك، حيث يكون الخرج مرتفعاً فقط عندما تكون كل المداخل مرتفعة، يُعرِّف عملية AND المنطقية، المستخدمة حيث يجب تحقق شرطين معاً قبل تفعيل الخرج. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: ابنِ جدول الحقيقة بشكل منهجي بسرد جميع تركيبات الدخل الممكنة (00 و01 و10 و11) قبل تحديد كل خرج — يتجنب هذا إغفال حالة.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الخرج يكون 1 فقط عندما يكون الدخل A = 1 والدخل B = 1 معاً.
    • توضيح أن الخرج يكون 0 في التركيبات الثلاث الأخرى: (A=0, B=0) و(A=0, B=1) و(A=1, B=0).
    • توضيح أن هذا السلوك، حيث يكون الخرج مرتفعاً فقط عندما تكون كل المداخل مرتفعة، يُعرِّف عملية AND المنطقية، المستخدمة حيث يجب تحقق شرطين معاً قبل تفعيل الخرج.

    ملاحظة الفاحص: ابنِ جدول الحقيقة بشكل منهجي بسرد جميع تركيبات الدخل الممكنة (00 و01 و10 و11) قبل تحديد كل خرج — يتجنب هذا إغفال حالة.

23. 23.

    اشرح لماذا يُستخدم مرحّل للسماح لدائرة منخفضة التيار، مثل دائرة تحتوي حساساً، بتشغيل دائرة منفصلة عالية التيار، مثل دائرة تحتوي محركاً.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن المرحّل يحتوي مغناطيساً كهربائياً يجذب مفتاحاً (ذراعاً) عند تنشيطه بتيار صغير في الدائرة منخفضة التيار (دائرة التحكم). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا يُغلق المفتاح في الدائرة المنفصلة عالية التيار، ما يتيح تشغيلها دون مرور التيار العالي عبر مكونات دائرة التحكم. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا يحمي المكونات الحساسة منخفضة التيار (مثل دوائر الحساسات) من التلف بالتيار العالي، ويعزل الدائرتين كهربائياً. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: المرحّل هو أساساً مفتاح يعمل بالتيار: تيار تحكم صغير يشغّل أو يوقف تياراً منفصلاً أكبر بالكامل.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن المرحّل يحتوي مغناطيساً كهربائياً يجذب مفتاحاً (ذراعاً) عند تنشيطه بتيار صغير في الدائرة منخفضة التيار (دائرة التحكم).
    • توضيح أن هذا يُغلق المفتاح في الدائرة المنفصلة عالية التيار، ما يتيح تشغيلها دون مرور التيار العالي عبر مكونات دائرة التحكم.
    • توضيح أن هذا يحمي المكونات الحساسة منخفضة التيار (مثل دوائر الحساسات) من التلف بالتيار العالي، ويعزل الدائرتين كهربائياً.

    ملاحظة الفاحص: المرحّل هو أساساً مفتاح يعمل بالتيار: تيار تحكم صغير يشغّل أو يوقف تياراً منفصلاً أكبر بالكامل.

24. 24.

    صِف شكل نمط المجال المغناطيسي حول سلك مستقيم يحمل تياراً، وحدد كيف يقارن نمط مجال الملف اللولبي بنمط مجال المغناطيس القضيبي.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن المجال حول سلك مستقيم يحمل تياراً يتخذ شكل دوائر متحدة المركز حول السلك، ويُحدَّد اتجاهها بقاعدة القبضة اليمنى. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن نمط مجال الملف اللولبي يشبه نمط المغناطيس القضيبي، بقطبين شمالي وجنوبي مميزين عند طرفيه. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه خارج الملف اللولبي، تمتد خطوط المجال من قطبه الشمالي إلى قطبه الجنوبي، بينما يكون المجال داخله قوياً ومنتظماً (خطوط مجال متوازية). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يمكن زيادة قوة مجال الملف اللولبي باستخدام العوامل نفسها لأي مغناطيس كهربائي: زيادة التيار أو عدد اللفات أو استخدام قلب من الحديد الطري.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن المجال حول سلك مستقيم يحمل تياراً يتخذ شكل دوائر متحدة المركز حول السلك، ويُحدَّد اتجاهها بقاعدة القبضة اليمنى.
    • توضيح أن نمط مجال الملف اللولبي يشبه نمط المغناطيس القضيبي، بقطبين شمالي وجنوبي مميزين عند طرفيه.
    • توضيح أنه خارج الملف اللولبي، تمتد خطوط المجال من قطبه الشمالي إلى قطبه الجنوبي، بينما يكون المجال داخله قوياً ومنتظماً (خطوط مجال متوازية).

    ملاحظة الفاحص: يمكن زيادة قوة مجال الملف اللولبي باستخدام العوامل نفسها لأي مغناطيس كهربائي: زيادة التيار أو عدد اللفات أو استخدام قلب من الحديد الطري.

25. 25.

    تُوصل ثلاث خلايا متطابقة 1.5 V على التوالي في دائرة. احسب القوة الدافعة الكهربائية الكلية للبطارية، وحدد كيف تختلف القوة الدافعة الكهربائية الكلية إذا وُصلت الخلايا نفسها الثلاث على التوازي بدلاً من ذلك.

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه بالنسبة للخلايا الموصولة على التوالي، تساوي القوة الدافعة الكهربائية الكلية مجموع القوى الدافعة الفردية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على قوة دافعة كهربائية كلية = 1.5 × 3 = 4.5 V. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه إذا وُصلت الخلايا المتطابقة على التوازي بدلاً من ذلك، تبقى القوة الدافعة الكهربائية الكلية 1.5 V (كخلية واحدة)، رغم أن المجموعة يمكنها تزويد تيار لمدة أطول. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يجمع التوصيل على التوالي القوة الدافعة الكهربائية لكن يبقي سعة التيار نفسها؛ بينما يحافظ التوصيل على التوازي على القوة الدافعة الكهربائية نفسها لكنه يزيد التيار (والشحنة) التي يمكن للمجموعة تزويدها.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أنه بالنسبة للخلايا الموصولة على التوالي، تساوي القوة الدافعة الكهربائية الكلية مجموع القوى الدافعة الفردية.
    • الحصول على قوة دافعة كهربائية كلية = 1.5 × 3 = 4.5 V.
    • توضيح أنه إذا وُصلت الخلايا المتطابقة على التوازي بدلاً من ذلك، تبقى القوة الدافعة الكهربائية الكلية 1.5 V (كخلية واحدة)، رغم أن المجموعة يمكنها تزويد تيار لمدة أطول.

    ملاحظة الفاحص: يجمع التوصيل على التوالي القوة الدافعة الكهربائية لكن يبقي سعة التيار نفسها؛ بينما يحافظ التوصيل على التوازي على القوة الدافعة الكهربائية نفسها لكنه يزيد التيار (والشحنة) التي يمكن للمجموعة تزويدها.

أسئلة تدريبية أصلية غير رسمية من SubjectScout، وليست أسئلة أوراق سابقة رسمية.