امتحان الفيزياء الوزاري 2022، الدورة التكميلية، الورقة الثانية، الفرع الصناعي، مسار الكليات، مع الإجابات

في الشكل المجاور إذا علمت أن جـ هـ د = (١٢) فولت، والشحنة المختزنة في المواسع (س٣) تساوي (٢٤) ميكروكولوم، أجب عن الفقرات (٩، ١٠، ١١) الآتية:

الطاقة الكهربائية المختزنة في مجموعة المواسعات بالميكروجول تساوي:

الوحدة (كولوم٢/نيوتن. متر) تكافئ الوحدة:

معتمدًا على الشكل المجاور وبياناته الذي يبيّن مواسعًا كهربائيًا، فإنّ أكبر فرق جهد كهربائي بالفولت يمكن توصيله بين طرفي المواسع دون أن يتلف يساوي:

مواسع كهربائي ذو صفيحتين متوازيتين مشحون، والطاقة الكهربائية المختزنة فيه (ط)، إذا أُنقص جهده إلى ربع ما كان عليه، فإنّ الطاقة الكهربائية المختزنة فيه بدلالة (ط) عند ثبات مواسعته تصبح:

الأداة التي تُستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية، هي:

في الشكل المجاور ثلاثة مواسعات كهربائية (س١، س٢، س٣) وشحنة كل منها على الترتيب (ش١، ش٢، ش٣). الشحنة الكهربائية الكلية المختزنة في مجموعة المواسعات الكهربائية تساوي:

يبين الشكل المجاور التمثيل البياني للعلاقة بين شحنة مواسع كهربائي وجهده في أثناء عملية الشحن، المواسعة الكهربائية للمواسع بالميكروفاراد تساوي:

شُحن مواسع كهربائي ذو صفيحتين متوازيتين بواسطة بطارية فرق الجهد بين طرفيها (جـ)، ثم فُصل عنها، وقُرّبت صفيحتاه من بعضهما. إنّ الكمية التي تبقى ثابتة للمواسع نتيجة ذلك، هي:

تزداد المواسعة الكهربائية لمواسع ذي صفيحتين متوازيتين بزيادة:

رُسمت العلاقة بين التيار المار في أربعة موصلات أومية مختلفة (س، ص، هـ، و) وفرق الجهد بين طرفي كل منها كما هو موضح في الرسم البياني المجاور، الموصل ذو المقاومة الكهربائية الأكبر هو:

موصل فلزي مقاوميته (٢,٨ × ١٠⁻⁸) ⁦Ω⁩⁠.م ومساحة مقطعه (٢) مم²، إذا علمت أن مقاومة الموصل (١,٤) ⁦Ω⁩⁠، فإن طول الموصل بالمتر يساوي:

اعتمد على البيانات المثبتة على الدارة الكهربائية المجاورة في الإجابة عن الفقرتين (٢٢، ٢٣) الآتيتين: قراءة الأميتر ⁦(A)⁩ بالأمبير تساوي:

اعتمد على البيانات المثبتة على الدارة الكهربائية المجاورة في الإجابة عن الفقرتين (٢٢، ٢٣) الآتيتين:

قراءة الفولتميتر ⁦(V)⁩ بالفولت تساوي:

المادة التي تهبط فيها قيم المقاومية بشكل مفاجئ إلى الصفر عند خفض درجة حرارتها تسمى:

إذا وُصل موصل فلزي مع مصدر فرق جهد كهربائي، فإنّ حركة الإلكترونات الحرة فيه توصف بأنّها:

تعتمد مقاومية الموصل على:

في الدارة المجاورة ثلاث مقاومات متماثلة مقدار كل منها (م). عند فتح المفتاح (ح) فإنّ ما يحدث لقراءة الأميتر ⁦(A1)⁩ وقراءة الأميتر ⁦(A2)⁩ على الترتيب:

يمثل الشكل المجاور دارة كهربائية تحتوي على بطارية قوتها الدافعة الكهربائية (20) فولت، ومقاومتها الداخلية (م د)، إذا علمت أنّ قراءة الفولتميتر (18) فولت، وأنّ التيار المار في الدارة (2) أمبير، أجب عن الفقرتين (28، 29) الآتيتين: المقاومة الداخلية (م د) بالأوم تساوي:

يمثل الشكل المجاور دارة كهربائية تحتوي على بطارية قوتها الدافعة الكهربائية (20) فولت، ومقاومتها الداخلية (م د)، إذا علمت أنّ قراءة الفولتميتر (18) فولت، وأنّ التيار المار في الدارة (2) أمبير، أجب عن الفقرتين (28، 29) الآتيتين:

المقاومة (م) بالأوم تساوي:

موصل منتظم المقطع، طوله (ل) ومقاوميته ⁦(ρ)⁩ ومقاومته (م)، إذا قُطع الموصل إلى نصفين متماثلين طول كل منهما (0.5 ل) فإنّه للقطعة الواحدة تصبح:

إذا كانت قراءة ⁦(V1)⁩ في الشكل المجاور تساوي (6) فولت؛ فإنّ قراءة ⁦(V2)⁩ بالفولت تساوي:

الدارة الكهربائية التي تم توصيلها بطريقة صحيحة لتحقيق قانون أوم من بين الأشكال الآتية، هي:

يُطلق مسمّى ناقلات الشحنة على الشحنات الكهربائية:

عدد الإلكترونات الحرة في وحدة الحجوم (نَ) من موصل فلزي يتغير عند تغيّر أحد الآتية للموصل:

التصادمات التي تحدث داخل الموصل عند مرور التيار الكهربائي فيه تعمل على:

يتولّد تيار حثّي في الملف بالاتجاه المبيّن في الشكل المجاور عندما يكون قطب كل من المغناطيس والملف اللولبي المتقابلين على الترتيب:

إذا تغيّر التدفق المغناطيسي في حلقة من (٠,٠٦) ويبر إلى (٠,٠٢) ويبر خلال فترة زمنية (٢) ملي ثانية، فإنّ متوسط القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة في الحلقة بالفولت تساوي:

يبين الشكل المجاور موصل مستقيم (و هـ) طوله (١٠) سم، قابل للانزلاق دون احتكاك على مجرى فلزي مغمور داخل مجال مغناطيسي منتظم مقداره (٠,٤) تسلا، وسُحب الموصل بسرعة ثابتة مقدارها (٣) م/ث. أجب عن الفقرات (٣٨، ٣٩، ٤٠) الآتية: تتولّد قوة دافعة كهربائية حثية بين طرفي الموصل (و هـ) بحيث يكون الطرف الأعلى جهدًا كهربائيًا هو:

يبين الشكل المجاور موصل مستقيم (و هـ) طوله (١٠) سم، قابل للانزلاق دون احتكاك على مجرى فلزي مغمور داخل مجال مغناطيسي منتظم مقداره (٠,٤) تسلا، وسُحب الموصل بسرعة ثابتة مقدارها (٣) م/ث. أجب عن الفقرات (٣٨، ٣٩، ٤٠) الآتية:

متوسط القوة الدافعة الكهربائية الحثية التي تتولّد بين طرفي الموصل (و هـ) بالفولت تساوي:

يبين الشكل المجاور موصل مستقيم (و هـ) طوله (١٠) سم، قابل للانزلاق دون احتكاك على مجرى فلزي مغمور داخل مجال مغناطيسي منتظم مقداره (٠,٤) تسلا، وسُحب الموصل بسرعة ثابتة مقدارها (٣) م/ث. أجب عن الفقرات (٣٨، ٣٩، ٤٠) الآتية:

التيار الحثي الذي يسري في المقاومة الكهربائية (٢ ⁦Ω⁩) بالأمبير يساوي:

(يتناسب متوسط القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة في ملف تناسبًا طرديًا مع المعدل الزمني لتغيّر التدفق المغناطيسي الذي يخترقه) هو نص قانون:

غُمر ملفان مربعا الشكل عدد لفات كل منهما (ن) في مجال مغناطيسي منتظم كما في الشكل المجاور، عندما تغيّر المجال المغناطيسي في الملفين بنفس المعدل تولّدت في الملف (1) قوة دافعة كهربائية حثيّة مقدارها (قَ د)، وتولّدت في الملف (2) قوة دافعة كهربائية حثيّة مقدارها بدلالة (قَ د) تساوي:

سطح مساحته (أ) مغمور في مجال مغناطيسي منتظم (غ). إذا كان متجه المساحة يصنع زاوية (30°) مع اتجاه المجال كما في الشكل المجاور فإنّ التدفق المغناطيسي الذي يخترق السطح يساوي:

في الشكل المجاور التمثيل البياني للعلاقة بين التدفق المغناطيسي الذي يخترق ملفًا مساحته (0.2 م²) مع الزمن، اعتمد على الشكل وبياناته في الإجابة عن الفقرتين (44، 45) الآتيتين: الفترة الزمنية التي يتولّد فيها قوة دافعة كهربائية حثيّة موجبة في الملف هي:

في الشكل المجاور التمثيل البياني للعلاقة بين التدفق المغناطيسي الذي يخترق ملفًا مساحته (0.2 م²) مع الزمن، اعتمد على الشكل وبياناته في الإجابة عن الفقرتين (44، 45) الآتيتين:

خلال الفترة (ص)، إذا كان متجه المجال المغناطيسي يوازي متجه المساحة للملف، فإنّ مقدار هذا المجال بالتسلا يساوي:

يوضح الرسم البياني المجاور تغيّر المجال المغناطيسي الذي يخترق ملف بشكل متعامد عليه مع الزمن. أي الرسومات الآتية تمثل العلاقة بين متوسط القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة في الملف والزمن في الفترات (أ، ب، هـ):

يتولّد تيار حثّي في الحلقة (ص) وبالاتجاه المحدّد في الشكل المجاور عندما:

استنادًا إلى قانون لنز في الحثّ الكهرومغناطيسي؛ فإنّ اتجاه التيّار الحثّي في ملف يكون بحيث ينتج منه مجال مغناطيسي حثّي:

عدد خطوط المجال المغناطيسي التي تخترق سطحًا ما عموديًا عليه هو:

العبارة الرياضية: (⁦Φ = - 5⁩ ويبر) تعني أنّ: