lesson دراستي - اسئلة الفصل الثالث

حلول أسئلة الصف السادس الإعدادي

حل اسئلة رياضيات - علوم - عربي وجميع الكتب والمواد الأخرى

اسئلة الفصل الثالث

اسئلة الفصل الثالث

اختر العبارة الصحيحة لكل من العبارات الآتية:

1. دائرة تيار متناوب متوالية الربط، الحمل فيها يتألف من مقاومة صرف R يكون فيها مقدار القدرة المتوسطة لدورة كاملة أو لعدد صحيح من الدورات:

  • يساوي صفراً، ومتوسط التيار يساوي صفراً.
  • يساوي صفراً، ومتوسط التيار يساوي نصف المقدار الأعظم للتيار.
  • نصف المقدار الأعظم للقدرة، ومتوسط التيار يساوي صفراً.
  • نصف المقدار الأعظم للقدرة، ومتوسط التيار يساوي نصف المقدار الأعظم للتيار.

2. دائرة تيار متناوب متوازية الربط تحتوي محث صرف ومتسعة ذات سعة صرف ومقاومة صرف(L-C-R)، لا يمكن أن يكون فيها:

  • التيار خلال المتسعة متقدماً على التيار خلال المحث بفرق طور Φ = π.
  • التيار خلال المتسعة متقدماً على التيار خلال المقاومة بفرق طور Φ = π/2.
  • التيار خلال المقاومة والتيار خلال المتسعة يكونان بالطور نفسه Φ = 0.
  • التيار خلال المحث يتأخر عن التيار خلال المقاومة بفرق طور Φ = π/2.

3. دائرة تيار متناوب، تحتوي مذبذب كهربائي فرق جهده ثابت المقدار، ربطت بين طرفيه متسعة ذات سعة صرف سعتها ثابتة المقدار، عند ازدياد تردد فولطية المذبذب:

  • يزداد مقدار التيار في الدائرة.
  • يقل مقدار التيار في الدائرة.
  • ينقطع التيار في الدائرة.
  • أي من العبارات السابقة، يعتمد ذلك على مقدار سعة المتسعة.

4. دائرة تيار متناوب متوالية الربط تحتوي محثاً صرف ومتسعة ذات سعة صرف ومقاومة صرف (L-C-R) فإن جميع القدرة في هذه الدائرة:

  • تتبدد خلال المقاومة.
  • تتبدد خلال المتسعة.
  • تتبدد خلال المحث.
  • تتبدد خلال العناصر الثلاث في الدائرة.

5. دائرة تيار متناوب متوالية الربط تحتوي محثاً صرف ومتسعة ذات سعة صرف ومقاومة صرف (L-C-R) ومذبذب كهربائي، عندما يكون تردد المذبذب أصغر من التردد الرنيني لهذه الدائرة، فإنها تمتلك:

  • خواص حثية، بسبب كون: XL < XC.
  • خواص سعوية، بسبب كون:XL > XC.
  • خواص أومية خالصة، بسبب كون: XL = XC.
  • خواص سعوية، بسبب كون: XC> XL.

6. دائرة تيار متناوب متوالية الربط تحتوي محث صرف ومتسعة ذات سعة صرف ومقاومة صرف (L-C-R) عندما تكون الممانعة الكلية للدائرة بأصغر مقدار وتيار هذه الدائرة بأكبر مقدار، فإن مقدار عامل القدرة فيها:

  • أكبر من الواحد الصحيح.
  • أقل من الواحد الصحيح.
  • يساوي صفراً.
  • يساوي واحد صحيح.

7. دائرة تيار متناوب متوازية الربط تحتوي محثاً صرف ومتسعة ذات سعة صرف ومقاومة صرف (L-C-R) تكون لهذه الدائرة خواص حثية إذا كانت:

  • رادة الحث XL أكبر من رادة السعة XC.
  • رادة السعة XC أكبر من رادة الحث XL.
  • رادة الحث XL تساوي رادة السعة XC.
  • رادة السعة XC أصغر من المقاومة.

س2.

أثبت أن كل من رادة الحث ورادة السعة تقاس بالأوم.

من خلال العلاقة الخاصة برادة الحث:

XL=2πfL=Hz Henry =1 sec × Volt sec Ampere = Volt  Ampere =ohm(Ω)

من خلال العلاقة الخاصة برادة السعة:

 (2) XC=12πfC=1Hz Farad XC=1(1/ sec )( Coulomb / Volt )= sec  Volt  Amper  sec = Volt  Amper = ohm (Ω)

س3. بين بوساطة رسم مخطط بياني، كيف تتغير كل من رادة الحث مع تردد التيار ورادة السعة مع تردد الفولطية.

بثبوت معامل الحث الذاتي:

XL=2πfLXLαf(L)

المخطط البياني يمثل العلاقة العكسية بين رادة الحث وتردد الفولتية:

XC=12πfCXCα1f(C)

س4 دائرة تيار متناوب تحتوي مقاومة صرف ومحث صرف ومتسعة ذات سعة صرف (R-L-C) مربوطة على التوالي مع بعضها وربطت مجموعتهما مع مصدراً للفولطية المتناوبة، ما العلاقة بين متجه الطور للفولطية الكلية ومتجه الطور للتيار في الحالات الآتية:

  • رادة الحث تساوي رادة السعة XL = XC.
  • رادة الحث أكبر من رادة السعة XL > XC.
  • رادة الحث أصغر من رادة السعة XL < XC.

مثال

س5 دائرة تيار متناوب تحتوي مقاومة صرف ومحث صرف ومتسعة ذات سعة صرف (R-L-C) على التوالي مع بعضها. وربطت مجموعتهما مع مصدر للفولطية المتناوبة.

وضح كيف يتغير مقدار كل من المقاومة ورادة الحث ورادة السعة، إذا تضاعف التردد الزاوي للمصدر.

  • المقاومة R لا تتغير بتغير التردد الزاوي W للمصدر لأنها لا تعتمد على التردد الزاوي وفق قانون أوم:

R=VI

  • رداة الحث تتغير إذا تضاعف التردد الزاوي W وفق العلاقة:

XL=ωLXLαωXL2XL1=ω2ω1ω2=2ω1XL2XI1=2ω1ω1XL2XI1=2XL2=2XL1

نلاحظ أن رادة الحث تتضاعف إذا تضاعف تردد المصدر بثبوت L أي أن: XLαω

رادة السعة تتغير إذا تتضاعف التردد الزاوي للمصدر:

XC=1ωCXCα1ωXC2XC1=ω1ω2ω2=2ω1XC2XC1=ω12ω1XC2XC1=12XC2=12XC1

س6 علام يعتمد مقدار كل مما يأتي:

1. الممانعة الكلية لدائرة تيار متناوب متوالية الربط تحتوي مقاومة صرف ومحث صرف ومتسعة ذات سعة صرف (R-L-C).

  • يعتمد مقدار المانعة الكلية (Z) على:
  • مقدار المقاومة (z).
  • معامل الحث الذاتي للمحث (L).
  • سعة المتسعة (c).
  • تردد مصدر الفولتية (F).

وفق العلاقة التالية: Z=R2+2πfL12πfC2

2. عامل القدرة في دائرة تيار متناوب متوالية الربط تحتوي مقاومة صرف ومحث صرف ومتسعة ذات سعة صرف (R-L-C).

على النسبة بين القدرة الحقيقية إلى القدرة الظاهرية.

أو على قياس زاوية فرق الطور (Φ) التي تعتمد على نسبة المقاومة (R) الى الممانعة الكلية (Z)  وفق العلاقة:

pf=Preal Papp=cosΦ=RZ

3. عامل النوعية في دائرة تيار متناوب متوالية الربط تحتوي مقاومة صرف ومحث صرف ومتسعة ذات سعة صرف(R-L-C).

يعتمد عامل النوعية (1) على:

  1. التردد الرنيني ωr
  2. نطاق التردد الزاوي .Δω

أي أنه يعتمـد د بالأساس على (R - L - C).

f=1RLC

س7 ما الذي تمثله كل من الأجزاء الموجبة والأجزاء السالبة في منحني القدرة الآنية في دائرة تيار متناوب تحتوي فقط:

1. محث صرف.

الأجزاء الموجية تمثل مقدار القدرة المختزنة في المجال مغناطيسي للمحث عندما تنقل القدرة، المصدر إلى المحث بسبب تنامي التيار في أحد أرباع الدورة، أما الأجزاء السالبة من المنحني تمثل القدرة المعادة من المحث إلى المصدر بسبب هبوط التيار إلى الصفر في الربع الذي يليه.

2. متسعة ذات سعة صرف.

الأجزاء الموجية تمثل مقدار القدرة المختزنة في المجال الكهربائي بين صفيحتي تنامي الفولتية إلى مقدارها الأعظم في أحد أرباع الدورة، أما الأجزاء السالبة من المنحني تمثل القدرة المعادة من المتسعة إلى المصدر بسبب هبوط الفولتية إلى الصفر في الربع الذي يليه.

س8 أجب عن الأسئلة الآتية:

a. لماذا يفضل استعمال محث في التحكم بتيار التفريغ في مصباح الفلورسينت ولا تستعمل مقاومة صرفة؟

لأن المحث عندما يكون صرف لا يستهلك قدرة Pdiss =0، بينما المقاومة تبدد القدرة بشكل حرارة وفق قانون جول Pdiss =I2R.

b. ما هي مميزات دائرة رنين التوالي الكهربائية التي تحتوي (مقاومة ومحث صرف ومتسعة ذات سعة صرف ومذبذب كهربائي؟

تمتاز هذه الدائرة بي:

  1. التردد الزاوي للدائرة مساوياً للتردد الرنيني، أي أن ω=ωr وبالتالي تساوي رادة الحث مع رادة السعة وكذلك تساوي فولتية المحث مع فولتية المتسعة.
  2. تمتلك خواص مقاومة أومية صرف لأن .(Z=R)
  3. متجه الطور للفولتية ومتجه الطور للتيار يكونان بطور واحد أي أن زاوية فرق الطور (Φ=0).
  4. عامل القدرة ( pf ) يساوي واحد صحيح لأن.(pf=cosΦ=cos0=1)
  5. القدرة الحقيقية تساوي القدرة الظاهرية.
  6. التيار المنساب فيها يكون بأعظم مقدار له لأن المانعة أقل ما يمكن.
  7. القدرة المتوسطة في الدائرة تكون بأعظم مقدار لأن التيار أعظم ما يمكن.

c. ما مقدار عامل القدرة في دائرة تيار متناوب (مع ذكر السبب)، إذا كان الحمل فيها يتألف من:

1. مقاومة صرف.

pf=cosΦ=cos0=1

لأن متجه الطور للفولتية ومتجه الطور للتيار يكونان بطور واحد (Φ=0)

2. محث صرف.

pf=cosΦ=cos90=0

لأن متجه الطور للفولتية يسبق متجه الطور للتيار بزاوية يكون فرق الطور ،(Φ=90) أي لا توجد ممانعة Xl لتغير التيار رادة الحث.

3. متسعة ذات سعة صرف.

pf=cosΦ=cos90=0

لأن متجه الطور للتيار يسبق متجه الطور للفولتية بزاوية فرق طور ،XL

ملف ومتسعة والدائرة متوالية الربط ليست في حالة رنين.

0<Φ<901>cosΦ>0pf=cosΦ1>pf>0

ما المقصود بكل من:

1. عامل القدرة؟

هو نسبة القدرة الحقيقية إلى القدرة الظاهرية ويرمز له بالرمز ( pf )، ويعطى بالعلاقة:

pf=Preal Papp =cosΦ

2. عامل النوعية؟

عامل النوعية: هو نسبة التردد الزاوي الرنيني ωr إلى نطاق التردد الزاوي (Δω). ويعطى بالعلاقة: Qf=1R×LC أ Qf=ωrΔω

3. المقدار المؤثر للتيار المتناوب؟

هو مقدار التيار المتناوب المساوي للتيار المستمر الذي لو انساب خلال مقاومة معينة فإنه يولد التأثير الحراري نفسه الذي يولده التيار المتناوب المنساب خلال المقاومة نفسها وللفترة الزمنية نفسها.

س10 دائرة تيار متناوب تحتوي مقاومة صرف ومحث صرف ومتسعة ذات سعة صرف (R-L-C) على التوالي مع بعضها، وربطت مجموعتهما مع مصدر للفولطية المتناوبة، وكانت هذه الدائرة في حالة رنين، وضح ما هي خصائص هذه الدائرة وما علاقة الطور بين متجه الطور للفولطية الكلية ومتجه الطور للتيار إذا كان ترددها الزاوي:

1. أكبر من التردد الزاوي الرنيني.

2. أصغر من التردد الزاوي الرنينى.

3. يساوي التردد الزاوي الرنيني.

  • إذا كان ω أكبر من :ωr

  1. للدائرة خواص حثية.
  2. تكون زاوية فرق الطور (Φ) موجبة.
  3. متجه الطور للفولتية الكلي يتقدم على متجه الطور للتيار بزاوية فرق طور Φ
  • إذا كان ω أصغر من :ωr

  1. للدائرة خواص سعوية.
  2. تكون زاوية فرق الطور (Φ) سالبة.
  3. متجه الطور للفولتية الكلي يتأخر عن متجه الطور للتيار بزاوية فرق طور(Φ)
  • إذا كان ω يساوي من :ωr

  1. للدائرة خواص أومية.
  2. تكون زاوية فرق الطور تساوي صفر .(Φ=0)
  3. متجه الطور للفولتية الكلي ينطبق على متجه الطور للتيار، وهي حالة رنين كهربائي.

س11 ربط مصباح كهربائي على التوالي مع متسعة ذات سعة صرف ومصدراً للتيار المتناوب، عند أي من الترددات الزاوية العالية أم الواطئة؟ يكون المصباح أكثر توهجاً؟ وعند أي منها يكون المصباح أقل توهجاً (بثبوت مقدار فولطية المصدر)؟ وضح ذلك.

عند الترددات العالية تقل رادة السعة (Xc) بثبوت السعة (C) فيزداد توهج المصباح، أما عند الترددات الواطئة تزداد رادة السعة بثبوت السعة فيقل توهج المصباح وفق العلاقات التالية:

XC=1ωCXCα1ωI=VXCIα1XC

س12 ربط مصباح كهربائي على التوالي مع محث صرف ومصدراً للتيار المتناوب، عند أي من الترددات الزاوية العالية أم الواطئة يكون المصباح أكثر توهجاً؟ وعند أي منها يكون المصباح أقل توهجاً؟ (بثبوت مقدار فولطية المصدر) وضح ذلك.

عند الترددات العالية تزداد رادة الحث (Xc) فيقل التيار (I) في الدائرة وبالتالي يقل توهج المصباح، أما عند الترددات الواطئة تقل رادة الحث فيزداد التيار في الدائرة وبالتالي يزداد توهج المصباح وفق العلاقات التالية:

XL=ωLXLαωI=VXLIα1XL

حلول أسئلة الصف السادس الإعدادي

حل اسئلة رياضيات - علوم - عربي وجميع الكتب والمواد الأخرى

النقاشات