حل التيار الكهربي وقانون أوم في فيزياء بالإجابات والشرح

1. AThe consumed electric power by the conductor is 3 W.

   ليه دي غلطPower is P = VI = 6 × 2 = 12 W, not 3 W.

2. BThe resistivity of the conductor material is 6 × 10⁶ Ω·m.

   ليه دي غلطThe exponent sign is wrong: ρ = 6 × 10⁻⁶ Ω·m, not 6 × 10⁶ Ω·m.

3. CThe conductivity of the conductor material is 1.667 × 10⁵ Ω⁻¹·m⁻¹. الإجابة الصحيحة
4. DThe resistance of the conductor is 12 Ω.

   ليه دي غلطThe resistance is R = V/I = 3 Ω, not 12 Ω.

ليه دي الصحR = V/I = 6/2 = 3 Ω. The area is 2 mm² = 2 × 10⁻⁶ m², so ρ = RA/L = 3 × 2 × 10⁻⁶ / 1 = 6 × 10⁻⁶ Ω·m. Therefore σ = 1/ρ = 1/(6 × 10⁻⁶) = 1.667 × 10⁵ Ω⁻¹·m⁻¹.

1. A20 µA, 5 div/µA

   ليه دي غلطThis uses the initial 2/5-scale deflection as if it were the maximum current.

2. B50 µA, 0.2 µA/div

   ليه دي غلط50 µA is correct, but the sensitivity unit is inverted.

3. C20 µA, 5 µA/div

   ليه دي غلطBoth the maximum current and the sensitivity unit are incorrect.

4. D50 µA, 0.2 div/µA الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحThe total scale is 10 divisions. An increase of 1/5 of the total scale equals 2 divisions, and it is caused by 10 µA. Sensitivity is therefore 2/10 = 0.2 div/µA. Full-scale current is 10 divisions divided by 0.2 div/µA, which equals 50 µA.

1. أتقل إلى ثلث قيمتها الأصلية

   ليه دي غلطالخيار الأول يخلط بين التوصيلية والموصلية (G).

2. بتقل إلى تسع قيمتها الأصلية

   ليه دي غلطالخيار الثاني يخلط بين التوصيلية والمقاومة بعد إعادة التشكيل.

3. جتزداد إلى تسع أمثال قيمتها الأصلية

   ليه دي غلطالخيار الثالث خطأ، يخلط التوصيلية بالموصلية.

4. دتبقى ثابتة الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحالتوصيلية الكهربية (σ) خاصية للمادة تعتمد على درجة الحرارة فقط، ولا تتغير بتغيير شكل السلك أو أبعاده، فتبقى ثابتة.

التوصيلية الكهربية σ خاصية للمادة نفسها، وليست خاصية لشكل السلك. تغيير طول السلك أو مساحة مقطعه يغير المقاومة أو الموصلية الهندسية، لأن R = ρL/A، لكنه لا يغير ρ أو σ ما دامت المادة ودرجة الحرارة ثابتتين. بما أن السؤال صرح أن درجة الحرارة لم تتغير، فالتوصيلية تبقى ثابتة مهما تغير شكل السلك.

1. أضعف الإجابة الصحيحة
2. بنصف

   ليه دي غلطالخيار الثاني عكس الصحيح.

3. جتساوي

   ليه دي غلطالخيار الثالث يساوي خطأ.

4. دربع

   ليه دي غلطالخيار الرابع ربع خطأ.

ليه دي الصحالحساسية = زاوية الانحراف / شدة التيار. الجهاز A: انحراف θ عند تيار 2I، حساسيته = θ/(2I). الجهاز B: انحراف θ عند تيار I، حساسيته = θ/I. نسبة حساسية B / A = (θ/I) / (θ/2I) = 2. إذن حساسية B = ضعف حساسية A.

حساسية الجلفانومتر تساوي زاوية الانحراف لكل وحدة تيار: S = θ/I. الجهازان لهما نفس زاوية الانحراف θ، لكن A احتاج تيارًا 2I بينما B احتاج تيارًا I فقط. إذن S_A = θ/(2I)، وS_B = θ/I. بقسمة الحساسية الثانية على الأولى نحصل على S_B/S_A = 2، أي أن حساسية B ضعف حساسية A.

1. أسحب السلك بانتظام إلى ضعف طوله الأصلي

   ليه دي غلطسحب لـ2L: R_جديد = 4R، أقل من 9R.

2. بسحب السلك بانتظام إلى ثلاثة أمثال طوله الأصلي الإجابة الصحيحة
3. جاستبدال السلك بآخر طوله أربعة أمثال الأصلي وله نفس مساحة المقطع(A)

   ليه دي غلطاستبدال 4L نفس A: R_جديد = 4R.

4. داستبدال السلك بآخر طوله ستة أمثال الأصلي وله نفس مساحة المقطع(A)

   ليه دي غلطاستبدال 6L نفس A: R_جديد = 6R، أقل من 9R.

ليه دي الصحعند سحب السلك بانتظام: الحجم ثابت (A×L = ثابت). عند سحبه لـ3L: A_جديد = A/3، R_جديد = ρ(3L)/(A/3) = 9R. هذا أكبر من باقي الخيارات: سحب لـ2L يعطي 4R، واستبدال بـ4L نفس A يعطي 4R، واستبدال بـ6L نفس A يعطي 6R.

في السحب المنتظم يبقى حجم السلك ثابتًا، أي A×L ثابت. إذا صار الطول 2L تصبح المساحة A/2 فتكون R = ρ(2L)/(A/2) = 4R. وإذا صار الطول 3L تصبح المساحة A/3 فتكون R = ρ(3L)/(A/3) = 9R. أما استبدال السلك بآخر له نفس مساحة المقطع وطول 4L أو 6L فيعطي 4R أو 6R فقط. إذن أكبر مقاومة تنتج من السحب إلى ثلاثة أمثال الطول.