حل أسئلة اختبار نهاية الفصل (محلول)

يتضمن الملف المرفق مجموعة من الأسئلة التدريبية المحلولة في مادة الفيزياء، والتي تغطي موضوعات متنوعة في الكهرباء الساكنة والمكثفات، مع توضيح القوانين الفيزيائية الأساسية المستخدمة في الحل.

قوانين الفيزياء الأساسية

يحتوي الملف على جدول مرجعي يضم الثوابت الفيزيائية الأساسية مثل ثابت كولوم (k)، وشحنة الإلكترون والبروتون، وكتلة الإلكترون والبروتون، بالإضافة إلى سماحية الفراغ. كما يستعرض الجدول مجموعة من القوانين الهامة التي تشمل حساب القوة الكهربائية، والمجال الكهربائي، والجهد الكهربائي، والطاقة الحركية، وسعة المكثفات، والعلاقات الرياضية المرتبطة بتكامل المجال الكهربائي لحساب الجهد، وقوانين توصيل المكثفات على التوالي والتوازي.

مسائل في الطاقة الكهربائية والمجال

يتناول الملف مسألة حول تسريع إلكترون من السكون بالقرب من اللوح السالب إلى اللوح الموجب في نظام لوحين متوازيين بفرق جهد قدره 120 فولت. يتم حساب الطاقة الحركية القصوى للإلكترون باستخدام العلاقة بين التغير في الطاقة الحركية والتغير في طاقة الوضع الكهربائية، حيث يتم التعويض بقيمة الشحنة وفرق الجهد للوصول إلى النتيجة النهائية.

حساب السعة المكافئة للمكثفات

يستعرض الملف مسألة تطبيقية حول حساب السعة المكافئة لمجموعة من المكثفات الموصلة في دائرة كهربائية. يوضح الشكل مكثفين موصلين على التوالي مع مكثف آخر موصل على التوازي. يتم حساب السعة المكافئة للمكثفين الموصلين على التوالي أولاً، ثم إضافتها إلى سعة المكثف الموصل على التوازي للحصول على السعة الكلية للنظام.

تطبيقات على المكثفات متوازية اللوحين

يتضمن الملف مسألة حول مكثف متوازي اللوحين، حيث يتم إعطاء المساحة (A) وقيمة السعة (C)، ويُطلب حساب المسافة (d) بين اللوحين. يتم استخدام قانون سعة المكثف متوازي اللوحين الذي يربط بين السعة والمساحة والمسافة وسماحية الوسط، مع إعادة ترتيب القانون لحساب المسافة المطلوبة.

حساب المجال الكهربائي المحصل

يحتوي الملف على مسألة هندسية لحساب المجال الكهربائي المحصل عند نقطة (P) ناتج عن شحنتين نقطيتين (Q) و(q) موضوعتين عند إحداثيات محددة. يتم حساب المجال الكهربائي الناتج عن كل شحنة على حدة باستخدام قانون المجال الكهربائي للنقطة، ثم يتم إيجاد المحصلة باستخدام المتجهات وحساب الزاوية الناتجة عن المحصلة بالنسبة للمحاور الإحداثية.

ملاحظة: قد يتضمن الملف المرفق محتويات تعليمية وتدريبات وموضوعات إضافية متنوعة لم تُذكر في هذا المقال.