ملخص الفصل الاول من كتاب فيزياء السادس العلمي الجديد

انقل لكم امن فيزياء السادس العلمي الجديد ( المتسعات) لول ملخص الفصل الفيزياء
للصف السادس العلمي
إيضاحات شروحات أمثلة خارجية محلولة واجبات بيتية – – –
أسئلة ومسائل الكتاب
إعداد
مدرس الفيزياء سعيد محي تومان
Email/abuhussen_72@yahoo.com
2012 – 2013
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
2
Capacitor الفصل الأول : المتسعة
س/ لماذا لا يستعمل الموصل الكروي المنفرد المعزول في تخزين الشحنات الكهربائية ؟
ج/ لأنه يخزن كمية محددة من الشحنة ولفتررة ممنيرة يرريرة نتيجرة لحررول التفريرل الكهربرائي بينره وبرين الأجسرا
الأخرى عند الاستمرار في إضافة الشحنات الكهربائية له و لا يمكن التحكم في مقدار سعة الموصل
س/ ماذا يحرل عند الاستمرار بإضافة الشحنات الى الموصل الكروي المنفرد المشحون المعزول ؟
ج/ سوف يزداد جهد الموصل وبالتالي يزداد فرر الجهرد الكهربرائي بينره وبرين مي جسرم آخرر )مثرل الهروا و وعنرد ا
يزداد مقدار المجال الكهربائي إلى الحد الذي يحدث عنده التفريل الكهربائي خلال الهوا المحيط به .
س/ ل يمكن صنع جهام يستعمل لخزن مقادير كبيرة من الشحنات الكهربائية وتختزن فيه الطاية الكهربائية؟
ج/ نعم باستعمال نظا يتألف من موصلين )بأي شكلين كاناو معزولين يفرل بينهمرا عرامل )امرا الفررا او الهروا او
مادة عاملة كهربائيا فيكون بإمكانه اختزان شحنات موجبة على احد الموصلين وشحنات سالبة علرى الموصرل الآخرر
يسمى متسعة .
و عن مركز الشحنة وفقا للعلاية التالية: r( يمكن حساب جهد الموصل الكروي المنفرد المشحون المعزول على بعد
9 2 2 9 10 N.m /C
4
1
K  



حيث :
ثابت التناسب في يانون كولو ويساوي : : K
 8.85×10-12C2/N.m سماحية الفرا ومقدار ا 2 : 
كذلك يمكن كتابة جهد الموصل بالريغة التالية :
المتسعة : ي عبارة عن صفيحتين موصلتين مستويتين معزولتين ومتواميتين )ابتدا ا غير مشحونتينو يفرل بينهما
عامل )الفرا او مادة عاملة كهربائياو وتستعمل لتخزين الشحنات الكهربائية والطاية الكهربائية .
س/ ما الغرض من المتسعة ؟
ج/ تستعمل لخزن الشحنة الكهربائية والطاية الكهربائية في المجال الكهربائي بين صفيحتيها .
1و توجررد المتسررعات بإشرركال ندسررية مختلفررة منهررا متسررعة ذات الرررفيحتين المتررواميتين ومتسررعة ذات الاسررطوانتين
المتمركزتين ومتسعة ذات الكرتين المتمركزتين .
2و ترنع المتسعات بإشكال مختلفة حجما ونوعا وفقا لتطبيقاتها .
3و رمز المتسعة في الدوائر الكهربائية و او وينطبق ذا الرمز على جميع المتسعات .
س/ في المتسعة ذات الرفيحتين المتواميتين متى يعد المجال الكهربائي بين صفيحتيها منتظما ؟
و بين الرفيحتين صغيرا جدا بالمقارنة مع مبعاد الرفيحة الواحدة وعندئذ يهمرل عرد انتظرا d( ج/ عندما يكون البعد
خطوط المجال عند الحافات .
r
Q
4
1
V 



r
Q
V  K
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
3
س/ كيف يتم شحن المتسعة ذات الرفيحتين المتواميتين ؟
و والرفيحة +Q( ج/ يتم بربط إحدى الرفيحتين المتواميتين إلى القطب الموجب لبطارية فتظهر عليها شحنة موجبة
و مساوية لها بالمقدار وكلا الشحنتين تقعران -Q( الأخرى تربط إلى القطب السالب للبطارية فتظهر عليها شحنة سالبة
علرى السرطحين المتقرابلين للررفيحتين بسربب يروى التجراذب برين تلرك الشرحنات و رذا يعنري ان الررفيحتين تحمرلان
شحنتين متساويتين في المقدار ومختلفتين نوعا فيكون صافي الشحنة على الرفيحتين يساوي صفر .
س/ لمراذا يرزداد فرر الجهرد الكهربرائي برين صرفيحتي المتسرعة ثابترة السرعة عنرد ميرادة مقردار الشرحنة علرى مي مرن
صفيحتيها ؟
و على مي من صفيحتيها . Q( و بين الرفيحتين يتناسب طرديا مع مقدار الشحنة ΔV( ج/ لان فر الجهد الكهربائي
انتبه/ عندما تكون المتسعة ذات الرفيحتين المت رواميتين غي رر مشرحونة ف ران مق ردار الشرحنة عل رى مي م رن صرفيحتيها
و . ΔV= و و ذا يعني ان مقدار فر الجهد بين الرفيحتين يساوي صفر ) 0 Q = 0C( يساوي صفر
ري النسربة برين مقردار الشرحنة المخ تزنرة فري مي م رن صرفيحتي المتسرعة الرى مقردار فرر الجهرد C
الكهربائي بين الرفيحتين .
و C( و مقدار ثابت يسمى سعة المتسعة ويرمز لها بالرمز ΔV( و وفر الجهد الكهربائي Q( مي ان النسبة بين الشحنة
لذلك :
V
Q

C =
و وفر Coulomp( و عندما تكون الشحنة بالكولو Farad( وتقاس سعة المتسعة في النظا الدولي للوحدات بالفارد
Farad = Coulomp/Volt و مي ان Volt( الجهد الكهربائي بالفولط
و nF ( و والنانوفرارد F ( و والمايكروفرارد mF ( والفاراد وحردة كبيررة لرذلك تسرتخد مجرزا الفراراد مثرل الملري فراراد
و حيث : pF( والبيكوفاراد
1mF =10 – 3F , 1μF=10 – 6F , 1nF =10 – 9F , 1pF=10 - 12F
لذلك :
10 و . - و إلى فاراد نضرب المقدار في ) 3 mF( -1 لتحويل سعة المتسعة من ملي فاراد
10 و . - و إلى فاراد نضرب المقدار في ) 6 μF( -2 لتحويل سعة المتسعة من ميكروفاراد
10 و . - و إلى فاراد نضرب المقدار في ) 9 nF( -3 لتحويل سعة المتسعة من نانوفاراد
10 و . - و إلى فاراد نضرب المقدار في ) 12 pF( -4 لتحويل سعة المتسعة من بيكوفاراد
س/ ما تفسير العبارة )المتسعة ذات السعة الأكبر تستوعب شحنة اكبرو؟
ج/ ان سعة المتسعة تعد مقياسا لمقدار الشحنة اللام وضعها على مي من صفيحتيها لتوليد فر جهد كهربرائي معرين
بينهما .
من العلاية التالية :
V
Q
C

نجد من : 
CQ : 1و سعة المتسعة تتناسب طرديا مع الشحنة على مي من الرفيحتين بثبوت فر الجهد بينهما مي ان
2و سعة المتسعة تتناسب عكسيا مع فر الجهد الكهربائي بثبوت الشحنة مي ان :
V
1
C

Q بثبوت 
3و الشحنة المختزنة في مي من صفيحتي المتسعة تتناسب طرديا مع فر الجهرد الكهربرائي بثبروت سرعة المتسرعة مي
C بثبوت ΔV α Q : ان
س/ لماذا تكون الشحنة الكلية للمتسعة المشحونة تساوي صفر؟
ج/ لان كرل مرن صرفيحتيها تحمرلان شرحنتين متسراويتين مقردارا ومختلفترين نوعرا وبالترالي فران صرافي الشرحنة علرى
الرفيحتين يساوي صفر.
س/ لماذا تكون جميع نقاط الرفيحة الواحدة من صفائح المتسعة المشحونة بجهد متساو ؟
ج/ وذلك لان صفيحتي المتسعة مرنوعتان من مادة موصلة ومعزولتان .
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
4
س/ ما العلاية بين فر الجهد بين صفيحتي متسعة ومقدار الشحنة على مي من صفيحتيها؟
و بين ΔV( و يتسبب في امدياد مقدار فر الجهد الكهربائي Q( ج/ العلاية طردية . ذا يعني ان امدياد مقدار الشحنة
الرفيحتين .
س/ بماذا تمتام المواد العاملة كهربائيا ؟
ج/ 1- غير موصلة للكهربائية )عاملةو عند الضروف الاعتيادية .
-2 تعمل على تغيير المجال الكهربائي الموضوعة فيه .
النوع الأول : العوازل القطبية مثل الما النقي اذ تمتلك جزيئاته عزوما كهربائية ثنائية القطب دائميرة فيكرون التباعرد
بين مركزي شحنتيها الموجبة والسالبة ثابتا )مثل ذه الجزيئة تسمى دايبول مي جزيئة ثنائية القطبو .
النووع النواني : العووازل قيوة القطبيوة مثرل الزجراج والبرولثلين حيرث يكرون التباعرد برين مركرزي شرحنتيها الموجبرة
والسالبة غير ثابتا
س/ ماذا يحصل عند إدخال عازل قطبي بين صفيحتي متسعة مشحونة ؟
ج/ بإدخال عامل يطبي بين صفيحتي متسعة مشحونة فان المجال الكهربائي بين صفيحتيها سيؤثر في ذه الدايبولات
و اتجا ه معاكسا لاتجراه Ed( ويجعل معظمها يرطف بمواماة المجال ونتيجة لذلك يتولد مجال كهربائي داخل العامل
و بين صفيحتي المتسعة EK( و وايل منه مقدارا وبالنتيجة يقل المجال الكهربائي المحرل E( المجال الخارجي المؤثر
س/ ماذا يحصل عند إدخال عازل قية قطبي بين صفيحتي متسعة مشحونة ؟
ج/ بإدخال عامل غير يطبي ب رين صرفيحتي متسرعة مشرحونة سريعمل المجرال الكهرب رائي ب رين صرفيحتي المتسرعة عل رى
إماحة مركزي الشحنتين الموجبة والسالبة في الجزيئة الواحدة بإماحة ضئيلة و ذا يعني بأنها تكتسب بررورة مؤيترة
عزوما كهربائية ثنائية القطب بطريقة الحث الكهربائي وبه رذا يتحرول الجرزي إل رى دايب رول كهرب رائي يررطف باتجراه
المجال الكهربائي المؤثر فتظهر شحنة سطحية موجبة على وجه العامل المقابل للرفيحة السالبة للمتسعة بينما تظهر
شحنة سطحية سالبة على وجه العامل المقابل للرفيحة الموجبة )ولكن يبقى العامل متعادل كهربائياو وبالتالي يربح
و داخرل العرامل يعراكي فري Ed ( العامل مستقطبا والشحنتان السرطحيتان عل رى وجه ري الع رامل تول ردان مجرالا كهربائي را
و فيعمرل علرى إضرعاف المجرال الكهربرائي الخرارجي المرؤثر فيقرل E ( اتجا ره اتجراه المجرال المرؤثر برين الررفيحتين
و بين صفيحتي المتسعة . EK( المجال الكهربائي المحرل
في كلا نوعي العامل فان المجال الكهربائي المحرل بين صفيحتي متسعة تحتوي على عامل سيكون :
حيث :
المجال الكهربائي المؤثر بين الرفيحتين بوجود الفرا : E ، المجال الكهربائي المحرل بوجود العامل : Ek
المجال الكهربائي داخل العامل : Ed
كذلك يمكن حساب المجال الكهربائي المحرل وفقا العلاية التالية :
مي ان المجال الكهربائي بين صفيحتي المتسعة بوجود العامل يقل إلى
K
1
.
وبمرررا ان العلايرررة طرديرررة برررين المجرررال الكهربرررائي وفرررر الجهرررد برررين الررررفيحتين بثبررروت البعرررد اسرررتنادا إلرررى
و فان فر الجهد بين صفيحتي المتسعة بوجود العامل سيقل ميضا إلى ΔV = E d( العلاية
K
1
في حالة تكون فيهرا
المتسعة مفرولة عن البطارية .
Ek = E – E d
Dielectric
يكون اتجاه المجال المحرل باتجاه المجال الأصلي
K
E
EK 
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
5
و فران فرر الجهرد بإدخرال مرادة ΔV( فإذا كان فر الجهد بين الرفيحتين عنردما يكرون العرامل رو الهروا او الفررا
و لذلك : ΔVk( عاملة و
ΔV = E d  ΔV = K Ekd  ΔV = K ΔVk

وبما ان العلاية عكسية بين سعة المتسعة وفر الجهد بين صفيحتيها عند ثبوت مقدار الشحنة فان إدخال العرامل برين
من المرات عن سعتها بوجود الفرا او الهوا لذلك . K صفيحتي المتسعة سيؤدي إلى ميادة سعتها إلى
CK : حيث
سعة المتسعة بوجود العامل : CK
سعة المتسعة بوجود الفرا او الهوا : C
ثابت العزل الكهربائي للمادة العاملة و و السماحية النسبية للمادة و و عدد مجرد من الوحدات . : K
رو النسربة ب رين سرعة المتسرعة بوجرود الع رامل ال رى سرعة المتسرعة بوجرود الف ررا او K
الهوا و و صفة مميزة للوسط العامل . مي من
ان إدخال العامل بين صفيحتي المتسعة المشحونة والمفرولة عن البطاريرة لا يرؤثر علرى ييمرة شرحنتها بينمرا
يقل فر الجهد بين صفيحتيها وتزداد سعتها .
و وكران البعرد برين ΔV ( فإذا ك ران ف رر الجه رد ب رين صرفيحتي المتسرعة عن ردما يفررل اله روا او الف ررا ب رين صرفيحتيها
و فان المجال الكهربائي بين صفيحتيها يحسب استنادا إلى العلاية التالية : d( صفيحتيها و
استنادا إلى ذه العلاية فان :
و بثبروت البعرد برين الررفيحتين ΔV ( و بين صفيحتي المتسعة يتناسب طرديا مع فر الجهرد E( 1و المجال الكهربائي
وتناسبا عكسيا مع البعد بثبوت فر الجهد الكهربائي بين الرفيحتين .
لذلك :
E α ΔV بثبوت البعد بين صفيحتي المتسعة
E α
d
1
بثبوت فر الجهد بين صفيحتي المتسعة حيث يثبت فر الجهد اذا كانت المتسعة مترلة بالبطارية
2و يثبت المجال الكهربائي بين صفيحتي المتسعة إذا كان كل من فر الجهد والبعد ثابتين او متغيرين في ان واحد .
تنويه
CK = K C
K
V
Vk

 
d
V
E

 وv/m( و او فولط\متر N/C( وحدة المجال الكهربائي ي نيوتن \ كولو
C
C
K K 
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
6
س/ اذكر العلاية الرياضية للمجال الكهربائي المحرل اتجا ا ومقدارا بين صفيحتي متسعة وضع عامل بينهما؟
ج/
K d E  E  E اتجا ا , EK=E – Ed مقدارا
ان وضررع العررامل بررين صررفيحتي المتسررعة سيسررتقطب جزيئررات العررامل مي تنف رررل شررحناته بحيررث تتجمررع الشررحنات
الموجبة يرب الرفيحة السالبة بينما تتجمع الشحنات السرالبة ي ررب الررفيحة الموجب رة .وان اسرتقطاب الشرحنات عل رى
طرفي العامل سيؤدي إل رى تك روين مجرالا كهربائي را بعك ري اتجراه المجرال الأصرلي المتول رد ب رين الررفيحتين مم را يسربب
إضعافه .
س/ اذكر نشاط يبين تأثير إدخال العامل الكهربائي بين صفيحتي متسعة مشحونة ومفرولة عرن البطاريرة فري مقردار
فر الجهد الكهربائي بينهما )تجربة فرادايو ، وما تاثيرة في سعة المتسعة ؟
ج/
مدوات النشاط :
متسررعة ذات الرررفيحتين المتررواميتين )العررامل بينهمررا رروا و غيررر مشررحونة ، بطاريررة فولطيتهررا مناسرربة ، جهررام
و . K فولطميتر ، مسلاك توصيل ، لوح من مادة عاملة كهربائيا )ثابت عزلها
خطوات النشاط :
نررربط احررد يطبرري البطاريررة بإحرردى الرررفيحتين ثررم نررربط القطررب الآخررر بالرررفيحة الثانيررة ستنشررحن إحرردى 
و . -Q( و والأخرى بالشحنة السالبة +Q( الرفيحتين بالشحنة الموجبة
نفرل البطارية عن الرفيحتين . 
نربط الطرف الموجب للفولطميتر بالرفيحة الموجبة ونربط طرفه السرالب بالررفيحة السرالبة نلاحر 
و برين صررفيحتي ΔV( انحرراف مؤشرر الفرولطميتر عنرد يررا ة معينرة ويعنرري ذلرك تولرد فرر جهرد كهربرائي
المتسعة المشحونة في الحالة التي يكون فيها الهوا و العامل بينهما .
و . ΔV( ندخل اللوح العامل بين صفيحتي المتسعة المشحونة نلاح حرول نقران في يرا ة الفولطميتر 
و بين صفيحتي المتسعة المشرحونة يتسربب فري K( نستنتج من النشاط إدخال مادة عاملة كهربائيا ثابت عزلها 
و فتكررون ) K ( إنقررا فررر الجهررد الكهربررائي بينهمررا بنسرربة مقرردار ا ثابررت العررزل
K
V
VK

و ونتيجررة  
لنقران فر الجهد بين الرفيحتين تزداد سعة المتسعة طبقا للمعادلة )
V
Q
C

Q و بثبوت مقدار الشحنة 
و . CK=KC( و فتكون K( مي ان سعة المتسعة بوجود العامل الكهربائي تزداد بالعامل
س/ ما تفسير ميادة سعة المتسعة بإدخال مادة عاملة بين صفيحتيها بدلا عن الهوا ؟
و معرراكي باتجا رره للمجررال الأصررلي بررين صررفيحتي Ed ( ج/ وذلررك بسرربب تولررد مجررال كهربررائي داخررل المررادة العاملررة
و نتيجررة لاصررطفاف جزيئررات العررامل الثنائيررة القطررب بمرروام اة المجررال فيضررعف المجررال المحرررل بررين E( المتسررعة
و فترزداد ΔV=E d( و ويقل فر الجهد بين الرفيحتين لان البعد ثابت حيث EK = E – Ed( و حيث EK( الرفيحتين
سعة المتسعة لانها تتناسب عكسيا مع فر الجهد بين الرفيحتين .
س/ ما الفر بين عامل جزيئاته يطبية وعامل آخر جزيئاته ليست يطبية ؟
ت عامل جزيئاته يطبية عامل جزيئاته ليست يطبية
-1 لها عز ثنائي يطبي دائم . لها عز ثنائي يطبي مؤيت .
-2 التباعد ثابت بين شحناتها الموجبة والسالبة . لا يوجد تباعد ثابت بين شحناتها الموجبة والسالبة .
-3
ترطف بمواماة خطوط المجال المؤثر وتحاف على
اتجا ها بعد موال المجال الخارجي .
يربح لها عز ثنائي يطبي و ي داخل المجال ويزول
ذا العز بعد موال المجال الخارجي .
V
V
انتبه
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
7
س/ ل ترى من الضروري كتابة ميرى فر جهد كهربائي تعمل فيه المتسعة ؟ ولماذا ؟
ج/ نعم ضروري جدا . لأنه في حالة الاستمرار في ميادة مقدار فرر الجهرد ا لمسرلط برين صرفيحتيها يتسربب ذلرك فري
امدياد مقدار المجال الكهربائي بين الرفيحتين إلى حد كبي رر جردا ي رد يحررل عن رده الانهي رار الكهرب رائي للع رامل نتيجرة
لعبور الشرارة الكهربائية خلاله فتتفر عندئذ المتسعة من جميع شحنتها و ذا يعني تلف المتسعة .
يوة العزل الكهربائي لمادة ما : ي ميرى مقدار لمجرال كهرب رائي يمك رن من تتحمل ره تل رك الم رادة يب رل حررول الانهي رار
الكهربائي لها . وتعد يوة العزل الكهربائي لمادة بأنها مقياس لقابليتها في الرمود مما فر الجهد الكهربائي المسلط .
س/ ما ي العوامل التي تعتمد عليها سعة المتسعة ذات الرفيحتين المتواميتين ؟
ج/ تعتمد على :
و تناسبا طرديا مرع المسراحة C( و المتقابلة لكل من الرفيحتين : حيث تتناسب سعة المتسعة A( -1 المساحة السطحية
(C  A) : السطحية المتقابلة لكل من الرفيحتين . مي ان
و بين الرفيحتين . وتتناسب معه عكسيا . مي ان : ( d( -2 البعد
d
1
. (C 
-3 نوع الوسط العامل بين الرفيحتين : حيث تزداد سعة المتسعة بإدخال مادة عاملة بين الرفيحتين بدلا من الهروا
Ck = K C : مو الفرا حيث
يمكن حساب سعة المتسعة ذات الرفيحتين المتواميتين من العلايات الرياضية التالية :
حيث :
 ثابت التناسب اذا كان الفرا او الهوا عاملا بين الرفيحتين ويسمى سماحية الفةاغ ومقدار ا : 
8.85×10 ( – 12 C2/ N . m2 و Єº =
كذلك :
حيث :
سعة المتسعة بوجود مادة عاملة . من العلايات معلاه نجد: :Ck
أي أن :
من المةات عون المتسوعة عن ودما يك وون الع وازل ب وين ص وفيحتيها K سعة المتسعة بوجود العازل الكهةبائي تزداد إلى
الهواء او الفةاغ .
-1 للمتسعة المشحونة والمتصلة بمصودر يبق وى ق وةل ال ه ود ب وين صوفيحتيها ابت وا والويي يتييوة وو ةوحنة نول مون
صفيحتيها بعلاقة طةدية مع سعة المتسعة .
-2 للمتسعة المشحونة إذا قصلت عن المصدر الشاحن تبقى ةحنة نل من صوفيحتيها ابتوة والويي يتييوة وو قوةل
ال هد بين الصفيحتين بعلاقة عكسية مع سعة المتسعة .
-3 تتيية سعة المتسعة بتيية احد العوامل المؤ ة عليها )المسواحة المتقابلوة للصوفيحتين المتووازيتين او البعود بوين
الصفيحتين او إدخال مادة عازلة بين صفيحتيها بدلا من الهواء او الفةاغ( .
-4 ابت العزل الكهةبائي للفةاغ او الهواء يساوي واحد بينما للمواد العازلة يكون دائما انبة من واحد .
-5 المقصود بشحنة المتسعة ي ةحنة أي من صفيحتيها وليس ةحنتها الكلية .
d
A
C K K
 

d
A
C  

CK=K C
عندما يكون الوسط الفاصل بين الرفيحتين المتواميتين الفرا او الهوا
عندما يفرل بين الرفيحتين مادة عاملة كهربائيا بدلا من الفررا او الهروا ثابرت
. K عزلها
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
8
10 و شرحنت بوسراطة بطاريرة فرر الجهرد برين pF( مثاال 1)كتااب متسرعة ذات الررفيحتين المترواميتين سرعتها
12 `و فإذا فرلت المتسعة عن البطارية ثم ادخل بين صفيحتيها لوحا من مادة عاملة كهربائيا ثابت عزلهرا V( يطبيها
6و يملأ الحيز بينهما . ما مقدار: (
-1 الشحنة المختزنة في مي من صفيحتي المتسعة . 2- سعة المتسعة بوجود العامل الكهربائي
-3 فر الجهد بين صفيحتي المتسعة بعد إدخال العامل .
1- Q = C ΔV = 10×10-12×12 = 120 ×10-12C
2- CK = K C = 6×10×10-12 = 60×10-12F
3- ΔVK = 2V
60
120
C
Q
K
 
او يحسب فر الجهد من :
K
V
VK

  = 2
6
12

0.5 و وكرل مرن صرفيحتيها مربعرة Cm ( مثال 2)كتاب متسعة ذات الرفيحتين المترواميتين البعرد برين صرفيحتيها
10 و ويفرل بينهما الفرا Cm( الشكل طول ضلع كل منها
و Єº = 8.85×10 – 12 C2/ N . m )علما ان سماحية الفرا 2
ما مقدار :
10 و بينهما . V( -1 سعة المتسعة 2- الشحنة المختزنة في مي من صفيحتيها بعد تسليط فر جهد
1- A= 10 × 10 = 100 Cm2 = 100 × 10- 4 m2 = 10- 2 m2
d = 0.5 Cm = 0.5×10-2 = 5×10- 3 Cm
d
A
C  
 = 1.77 10 F 17.7pF
5 10
8.85 10 10 11
3
12 2
  

  

 
2- Q = C ΔV =1.77×10- 11 ×10 = 1.77×10 – 10 C
و المتقابلة للرفيحتين على سعة المتسعة؟ A( س/ وضح ما تأثير تغير المساحة السطحية
و ذات مق ردار مع رين ومفررولة عرن البطاري رة إل رى ف رولطميتر لقي راس ف رر الجه رد Q ( ج/ نربط متسعة مشرحونة بشرحنة
و تكررون يرررا ة A ( الكهربررائي بررين صررفيحتيها فعنرردما تكررون المسرراحة السررطحية المتقابلررة لرررفيحتي المتسررعة تسرراوي
و وعنرد تقليرل المسراحة السرطحية المتقابلرة ΔV( الفرولطميتر عنرد تدريجرة معينرة فيكرون فرر الجهرد برين الررفيحتين
A( للرفيحتين إلى نرف ما كانت عليه
2
1
و وذلك بإماحة إحدى الرفيحتين جانبا )مرع المحافظرة علرى بقرا مقردار
2و على وفق العلاية ) ΔV( الشحنة ثابتاو نلاح امدياد يرا ة الفولطميتر إلى ضعف ما كانت عليه
V
Q
C

و تقل 
و نسرتنتج مرن ذلرك ان سرعة المتسرعة تقرل Q ( سعة المتسرعة بامدي راد ف رر الجه رد ب رين صرفيحتيها بثب روت مق ردار الشرحنة
و لمتسرررعة ذات الررررف يحتين C( و مي ان السرررعة CA ( بنقرررران المسررراحة المتقابلرررة للررررفيحتين والعكررري صرررحيح
و المتقابلة للرفيحتين . A( المتواميتين تتناسب طرديا مع المساحة
الحل
الحل
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
9
س/ وضح ما تأثير تغير البعد بين الرفيحتين المتواميتين على سعة المتسعة ؟
ج/ نربط متسعة مشحونة بشحنة ذات مقدار معين ومفررولة عرن مرردر الفولطي رة ومربوطرة ب رين طرف ري ف رولطميتر
و ΔV ( و تكون يرا ة الفولطميتر تشير إلى مقدار معين لفرر الجهرد d( فاذا كان البعد الابتدائي بين صفيحتي المتسعة
d ( و وعند تقريب الرفيحتين إلى البعرد Q( بين الرفيحتين المشحونتين بشحنة معينة
2
1
و )مرع المحافظرة علرى بقرا
V ( مقرردار الشررحنة ثابترراو نلاحرر ان يرررا ة الفررولطميتر تقررل إلررى نرررف مررا كانررت عليرره
2
1
و علررى وفررق العلايررة 
(
V
Q
C

و فان نقران فر الجهد بين صفيحتي المتسعة يعني امدياد مقدار سعة المتسعة )بثبوت مقدار الشرحنةو 
و بين الرفيحتين والعكي صحيح ) d( نستنتج من ذلك ان سعة المتسعة تزداد بنقران البعد
d
1
و . C
س/ شحنت متسعة ثم فرلت عن المردر الشاحن ما الذي يحرل لقرا ة الفولطميتر المربوط إلى طرفيها لرو مصربح
البعد بين صفيحتيها نرف ما كان عليه ؟
ج/ تقرل يررا ة الفرولطميتر إلرى النررف بسربب تضراعف سرعة المتسرعة )سرعة المتسرعة تتناسرب عكسريا م رع ا لبعرد برين
صفيحتيهاو وان فر الجهد يتناسب عكسيا مع السعة بثبوت الشحنة .
س/ شرحنت متسرعة ثرم فررلت عرن المرردر الشراحن مرا الرذي يحررل لقررا ة الفرولطميتر المربروط إلرى طرفيهرا لرو
مصبحت المساحة المتقابلة لرفيحتيها نرف ما كانت عليه .
ج/ تتضاعف يرا ة الفولطميتر بسبب تضاعف فر الجهد ب رين الررفيحتين لان السرعة ترربح نررف م را كان رت علي ره
)سعة المتسعة تتناسب طرديا مع المساحة السطحية المتقابلة للرفيحتين المتواميتينو وان فر الجهد يتناسب عكسريا
مع السعة بثبوت الشحنة .
س/ متسعة مشحونة ومفرولة عن المردر يعزل بين صفيحتيها الهوا . وضح ماذا يحدث لكل من سرعتها وشرحنتها
وفر الجهد بين صفيحتيها إذا مبدل الهوا بين صفيحتيها بعامل آخر ؟
CK = K C ج/ السعة تزداد لان
الشحنة تبقى ثابتة لان المتسعة مفرولة عن المردر الشاحن .
فر الجهد يقل لان فر الجهد يتناسب عكسيا مع السعة عند ثبوت مقدار الشحنة )
C
1
و . V
س/ متسرعة مشررحونة وموصررولة بمرردر فولطيررة . مررا ترأثير تقريررب صررفيحتيها مرن بعضررهما علررى كرل مررن المجررال
الكهربائي والسعة ؟ ولماذا ؟
ج/ المجررال الكهربررائي يررزداد لأنرره يتناسررب عكسرريا مررع البعررد بثبرروت فررر الجهررد بررين الرررفيحتين وفررق العلايررة
(
d
V
E

و . 
السعة تزداد لان السعة تتناسب عكسيا مع البعد بين صفيحتيها )
d
1
و C 
س/ شحنت متسعة مؤلفة من صفيحتين متواميتين العامل بينهما وا حتى مصربح برين صرفيحتيها فرر جهرد معرين .
فإذا غمرت بعد ذلك في الزيت المستعمل للمحولات فما الذي سيحرل لشحنتها وسعتها وفر الجهد برين صرفيحتيها؟
ولماذا ؟
ج/ شحنتها تبقى ثابتة لأنها مفرولة عن المردر الشاحن .
ثابت عزل الزيت اكبر من ثابت عزل الهوا و ( CK = K C سعتها تزداد لان
فر الجهد يقل لأنه يتناسب عكسيا مع السعة عند ثبوت الشحنة .
س/ ما تفسير ميادة سعة المتسعة المشحونة بتقريب صفيحتيها من بعضهما ؟
ج/ بما ان المتسعة مشحونة لذلك فالشحنة ثابتة وذلك المساحة السطحية المتقابلة تبقى ثابتة فتثبت كثافة الشحنة وحيث
ان المجال الكهربائي يعتمد على كثافة الشحنة بعلاية طردية لذلك يثبت المجال بين الرفيحتين فيقل فر الجهد بنفي
و ونتيجرة لرذلك ترزداد سرعة المتسرعة لأنهر ا تتناسرب ΔV=E d ( النسبة التي يقل فيها البعد بين الرفيحتين وفقا للعلايرة
عكسيا مع فر الجهد بين الرفيحتين بثبوت الشحنة .
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 1
س/ ما الغرض من ربط المتسعات 1و على التوامي 2و على التوالي
ج/ 1و للحرول على سعة مكافئة كبيرة المقدار يمكن بواسرطتها تخرزين شرحنة كهربائي رة كبي ررة المق ردار وبف رر جه رد
واطئ حيث لا يمكن الحرول على ذلك باستعمال متسعة واحدة
2و لوضع فر جهد كهربائي اكبر على طرفي المجموعة المتوالية يد لا تتحمله المتسعة المنفردة .
من المتسعات على التوامي فان : n في حالة ربط
1`- فر الجهد متساوي على جميع المتسعات ويساوي فر جهد البطارية )فر الجهد الكليو مي ان :
ΔVtotal = ΔV1 = ΔV2 = ---------- ΔVn = ΔV
-2 الشحنة الكلية تساوي مجموع الشحنات على المتسعات مي ان :
Qtotal = Q1 + Q2 + --------- Qn
و لمجموعة التوامي تساوي مجموع سعات المتسعات مي ان : Ceq( -3 السعة المكافئة
Ceq = C1 + C2 + --------- Cn
نستنتج ان مقدار السعة المكاقئة للمتسعات المةبوطة على التوازي انبة من انبة سعة قي الم موعة .
و لجموعة المتسعات المربوطة على التوامي . Ceq( س/ اشتق السعة المكافئة
ج/
Qtotal = Q1 + Q2 + -------- Qn
لذلك Q = C ΔV بما ان
Qtotal = Ceq ΔVtotal , Q1 = C1 ΔV1 , Q2 = C2 ΔV2 , Qn = Cn ΔVn
 Ceq ΔVtotal = C1ΔV1 + C2ΔV2 + ---------- CnΔVn
 ΔVtotal = ΔV1 = ΔV2 = ---------- ΔVn =ΔV
 Ceq ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV + -------- Cn ΔV
Ceq ΔV = ΔV(C1 + C2 + -------- Cn)
 Ceq = C1 + C2 + --------- Cn
4و مربوطررة مررع بعضررها علررى μF,8μF,12μF,6μF ( مثااال 3)كتاااب مربررع متسررعات سررعاتها حسررب الترتيررب
12 و . احسب مقدار: V( التوامي ، ربطت المجموعة بين يطبي بطارية فر الجهد بين يطبيها
-1 السعة المكافئة للمجموعة . 2- الشحنة المختزنة في مي من صفيحتي كل متسعة .
-3 الشحنة الكلية المختزنة في المجموعة .
1- Ceq = C1 + C2 + C3 + C4 = 4 + 8 + 12 + 6 = 30μF
2- ΔV1 = ΔV2 = ΔV3 = ΔV4 = ΔV = 12V
Q1 = C1 ΔV = 4×12 = 48μC , Q2 = C2 ΔV = 8×12 = 96μC
Q3 = C3 ΔV = 12×12 =144μC , Q4 = C4 ΔV = 6×12= 72μC
3- Qtotal = Ceq ΔV = 30 × 12 = 360μC
الحل
+ -
ΔVtotal
C1
C2
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 0
من المتسعات على التوالي فان : n في حالة ربط
-1 مقدار الشحنة متساوي على جميع المتسعات ويساوي الشحنة الكلية مي ان :
Qtotal = Q1 = Q2 = --------- Qn=Q
و يساوي مجموع فرو الجهد على المتسعات مي ان : ΔVtotal( -2 فر الجهد الكلي
ΔVtotal = ΔV1 + ΔV2 + -------- ΔVn
-3 مقلوب السعة المكافئة يساوي مجموع مقلوبات المتسعات المتوالية مي ان :
eq 1 2 n C
1
........
C
1
C
1
C
1
  
نسوتنتج ان مقودار السوعة المكاقئوة للمتسوعات المةبوطوة علوى التووالي يقول ويكوون اصوية مون سوعة أي متسوعة قوي
الم موعة المتوالية .
و لجموعة المتسعات المربوطة على التوالي . Ceq( س/ اشتق السعة المكافئة
ج/

C
Q
V 

n
n
n
2
2
2
1
1
1
eq
total
total C
Q
, V
C
Q
, V
C
Q
, V
C
Q
V       
Qtotal = Q1 = Q2 = ……… Qn
ΔVtotal = ΔV1 + ΔV2 + -------- ΔVn
eq 1 2 n C
Q
.....
C
Q
C
Q
C
Q
    )
C
1
.....
C
1
C
1
Q(
C
1
Q
eq 1 2 n
   

eq 1 2 n C
1
........
C
1
C
1
C
1
  
/
-1 قي ربط التوازي سعة المتسعة المكاقئة انبة من انبة سعة قي الم موعة .
-2 قي ربط التوالي سعة المتسعة المكاقئة اصية من اصية سعة قي الم موعة .
1 2
1 2
eq C C
C .C
C


+ -
C1 C2
ΔVtotal
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 2
6و μF,9μF,18μF( مثاال 4)كتااب ثرلاث متسرعات مرن ذوات الررفيحتين المترواميتين سرعاتها حسرب الترتيرب
300 و احسب مقدار : μC( مربوطة مع بعضها على التوالي ، شحنت المجموعة بشحنة كلية
-1 السعة المكافئة للمجموعة . 2- الشحنة المختزنة في مي من صفيحتي كل متسعة .
-3 فر الجهد الكلي بين طرفي المجموعة 4- فر الجهد بين صفيحتي كل متسعة .
1-
18
1
9
1
6
1
C
1
C
1
C
1
C
1
eq 1 2 3
      
3
1
18
6
18
3 2 1
C
1
eq
 
 

 Ceq = 3μF
2- Q1 = Q2 = Q3 = Qtotal = 300μC
3- ΔVtotal = 100V
3
300
C
Q
eq
total  
4- ΔV1= 50V
6
300
C
Q
1
  , ΔV2 = V
3
100
9
300
C
Q
2
 
ΔV3 = V
3
50
18
300
C
Q
3
 
19 و احسب مقدار: – a( مثال 5)كتاب من المعلومات المثبتة في الشكل
-1 السعة المكافئة للمجموعة .
-2 الشحنة الكلية المختزنة في المجموعة .
-3 الشحنة المختزنة في مي من صفيحتي كل متسعة .
1-
1 2
Cَ
1
C
1
C
1
  =
12
1
60
5
30
1
20
1
  
Cَ 12F
Ceq=C + C3 =12 + 18 =30μF
2- Qtotal = Ceq × ΔVtotal =30 ×12=360μC
3- ΔVtotal = ΔV =ΔV3 =12V
Q =C ×ΔV =12×12=144μC
Q3 =C3 ×ΔV =18×12 =216μC
الحل
الحل
C =12μF
ΔV=12V
C3=18μF
)19 – b( ةكل
C2=30μF
C1=20μF
C3=18μF
ΔV=12V
)19 – a( ةكل
)19 – a( ةكل
ΔV=12V
Ceq=30μF
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 3
س/ لماذا تزداد السعة المكافئة للمتسعات المربوطة على التوامي ؟
ج/ وذلك لزيادة المساحة السطحية المتقابلة لررفيحتي المتسرعة المكافئ رة ل رربط الت روامي بثب روت البع رد ب رين الررفيحتين
ونوع العامل .
س/ لماذا تقل السعة المكافئة للمتسعات المربوطة على التوالي ؟
ج/ وذلك لزيادة البعد بين صفيحتي المتسعة المكافئة لربط التوالي بثبوت مساحة الرفيحتين ونوع العامل .
س/ لماذا يكون مقدار الشحنة الكلية في ربط التوالي لمتسعتين تساوي مقردار الشرحنة المختز نرة فري مي مرن صرفيحتي
كل متسعة؟
ج/ لان جهرد الررفيحتين الوسرطيتين متسراو فهمرا صرفيحتان موصرولتان مرع بعضرهما بسرلك توصريل لرذلك يعتبرران
موصل واحد سطحه و سطح تساوي الجهد تظهر عليهما شحنتان متساويتان مقدارا ومختلفتان بالنوع بطريقة الحث
س/ متسعتان مختلفتان في السعة وفر الجه رد والشرحنة ربطت را عل رى الت روامي . م را ال رذي يحررل لف رر الجه رد وكي رف
ستتومع الشحنة ؟
ج/ فرر جهرد المتسرعتين يتسراوى لان الرربط علرى التروامي . وان شرحنة المتسرعة تتناسرب مرع سرعتها فالمتسرعة ذات
السعة الأكبر ستكون شحنتها اكبر والعكي صحيح .
:
يمكن حساب الطاية المختزنة في المجال الكهربائي للمتسعة من خلال رسم مخطط بياني يوضح العلاية الطردية بين
و بينهما . ومن خلال حساب مساحة ΔV( و المختزنة في مي من صفيحتي المتسعة وفر الجهد الكهربائي Q( الشحنة
المثلث )مساحة المثلث =
2
1
و يمكن Q و ، الارتفاع )يمثل مقدار الشحنة ΔV الارتفاعو حيث القاعدة )تمثل × القاعدة
حساب الطاية المختزنة في المجال الكهربائي للمتسعة وكما يلي :

V
Q
C


لذلك فان الطاية المختزنة في المجال الكهربائي بين صفيحتي المتسعة يمكن ان تكتب وفقا للريل التالية :
و V( و وفر الجهد بالفولط C( و عندما تكون الشحنة بالكولو J( تقاس الطاية المختزنة في المجال الكهربائي بالجول
و . F( والسعة بالفارد
ΔV
Q
2
electric C ( V)
2
1
PE   
C
Q
2
1
PE
2
electric  
V Q
2
1
PEelectric   
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 4
كذلك يمكن حساب القدرة الكهربائية المختزنة في المتسعة من العلاية التالية :
وحدة يياس القدرة ي الواط عندما تكون الطاية بالجول والزمن بالثانية .
كلمرا كران فرر الجهرد المطبرق علرى المتسرعة عاليرا كلمرا كانرت الطايرة المختزنرة فري المجرال الكهربرائي
للمتسعة اكبر.
2و إذا شحنت لفر μF( مثال 6 )كتاب ما مقدار الطاية الكهربائية المختزنة في المجال الكهربائي لمتسعة سعتها
10 و؟ μs( 5000 و ، وما مقدار القدرة التي نحرل عليها عند تفريغها بزمن V( جهد كهربائي
PEelectric = 2 10 (5000) 10 25 10 25
2
1
C( V)
2
1 2 6 2 6 6           J
P = 2.5 10 Watt
10 10
25
t
PE 6
6
electric  

 
و مربوطتران مرع بعضرهما علرى C1=3μF,C2=6μF( مثال 7)كتاب متسعتان من ذوات الرفيحتين المتواميتين
24 و ، وكران الفررا عراملا برين صرفيحتي V( التوالي . ربطت مجموعتهما بين يطبي بطارية فر الجهد بين يطبيها
كرررل منهمرررا إذا ادخرررل ب رررين صرررفيحتي ك رررل منهم رررا لوحرررا م رررن م رررادة عامل رررة ثاب رررت عزله رررا ) 2و يمرررلأ الحيرررز بينهمرررا
)وما مالت المجموعرة متررلة بالبطاري رةو فم را مق ردار ف رر الجه رد ب رين صرفيحتي ك رل متسرعة ، والطاي رة المختزن رة ف ري
المجال الكهربائي بين صفيحتي كل متسعة في حالتين :
-1 يبل إدخال العامل . 2- بعد إدخال العامل .
1- Ceq = 2
9
18
3 6
3 6
C C
C .C
1 2
1 2  




μF
Qtotal = Ceq ΔVtotal = 2×24= 48μC = Q1 = Q2
ΔV1= 16V
3
48
C
Q
1
1   , ΔV2 = 8V
6
48
C
Q
2
2  
PE(1)electric = 3 10 (16) 384 10 J
2
1
C .( V )
2
1 2 6 2 6
1 1
        
PE(2)electric = 6 10 ( 192 10 J
2
1
C .( V )
2
1 2 6 2 6
2 2
         
2- CK1 = KC1 = 2×3 = 6μF , CK2 = KC2 = 2×6 = 12μF
Ck eq = 4
18
72
6 12
6 12
C C
C .C
k1 k 2
k1 k 2  




μF ,  Qk (total) = Ceq × ΔV = 4 × 24 = 96μC
بما ان الربط توالي لذلك :
Q1 = Q2 = Qk (total) = Q = 96μC
ΔVk1 = 16V
6
96
C
Q
k1
  , ΔVK2 = 8V
12
96
C
Q
k 2
 
الحل
الحل
time(t)
PE
Power(P) electric 
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 5
PE(1)electric = 2 6 2 6
1k 1 6 10 (16) 768 10
2
1
C .( V )
2
1          J
PE(2)electric = 12 10 ( 384 10 J
2
1
C .( V )
2
1 2 6 2 6
2k 2
         
و المتسعة ذات الور المشمع . a
و المتسعة متغيرة السعة ذات الرفائح المتحركة . b
و المتسعة الالكتروليتية . c
س/ ما الغرض من المتسعات ذات الور المشمع ؟ وبماذا تمتام؟
ج/ تستعمل في العديد من الأجهزة الكهربائية والالكترونية . وتمتام : 1- برغر حجمها 2- كبر مساحة صفائحها
س/ ممَ تتألف المتسعة متغيرة السعة ذات الرفائح المتحركة ؟ وكيف يتم شحنها ؟ وما العامل بين صفائحها؟
ج/ تتألف من مجموعتين من الرفائح بشكل منراف ميرا إحدى المجموعتين ثابتة والأخرى يمكنها الدوران حول
محور ثابت ، تربط المجموعتين بين يطبي بطارية عند شحنها ، يفرل بين كل صفيحتين الهوا كعامل كهربائي .
س/ لماذا تكون المتسعة ذات الرفائح المتحركة متغيرة السعة؟
ج/ لأنه مثنا دوران مجموعرة الررفائح المتحرك رة حرول المحرور الثاب رت تتغي رر المسراحة السرطحية المتقابل رة للررفائح
ونتيجة لذلك تتغير سعة المتسعة .
س/ ما اسم المتسعة المكافئة لمجموعة من المتسعات المتوامية الربط ؟
ج/ المتسعة متغيرة السعة ذات الرفائح المتحركة .
س/ ما الغرض من المتسعة متغيرة السعة ذات الرفائح المتحركة ؟
ج/ تستعمل في دائرة التنغيم في اللاسلكي والمذياع .
س/ كيف يمكن ميادة سعة المتسعة المستعملة في دائرة التنغيم في المذياع؟وضح ذلك؟
ج/ بزيادة التشابك بين مجموعتي الرفائح الدوارة والرفائح الثابتة فتزداد بذلك المسراحة السرطحية للررفائح ونتيجرة
لذلك تزداد سعة المتسعة .
س/ ممَ تتألف المتسعة الالكتروليتية ؟ وبماذا تمتام؟
ج/ تتألف المتسعة الالكتروليتية من صفيحتين من الألمنيو إحدا ما مغطراة بالاوكسريد ، توضرع بينهمرا مر ادة عاملرة ،
وتلف الرفائح بشكل اسطواني . تمتام بأنها تتحمل فر جهد كهربائي عالي
س/ لماذا توضع علامة على طرفي المتسعة الالكتروليتية؟
ج/ للدلالة على يطبيتها من اجل ربطها في الدائرة الكهربائية بقطبية صحيحة .
س/ مم تتكون دوائر شحن وتفريل المتسعة ؟ وماذا تسمى ذه الدوائر؟ وكيف يكون التيار المار فيها ؟
ج/ تتكررون مرررن دائرررة تيرررار مسررتمر تحتررروي علررى متسرررعة ومقاومررة وبطاريرررة ، تسررمى بررردائرة المتسررعة المقاومرررة
و ، يكون تيار ذه الدائرة متغيرا مع الزمن . RC – Circuit(
س/ ما الفر الأساسي بين دائرة تيار مستمر تحتوي على مقاومة فقط ودائرة تيار مستمر تحتوي مقاومة ومتسعة؟
ج/ دائرة المقاومة يكون تيار ا ثابتا )لا يتغير مع الرز منو لفتررة ممنيرة معينرة بينمرا دائررة المقاومرة والمتسرعة تيار را
متغيرا مع الزمن .
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 6
K
1A B
2CGRبطارية
مقاومة
L1L2K
1A B
2CGRبطارية
مقاومة
L1L2س/ اذكر نشاط يوضح كيفية شحن المتسعة مع رسم الدائرة الكهربائية اللاممة لإجرا ذا النشاط ؟
بطاريرة فولطيتهررا مناسرربة ، كلفررانومتر ) Gو صررفره فرري وسررط التدريجررة ، متسررعة ) C و ذات الرررفيحتين المتررواميتين
( A&B و ، مفتاح مزدوج ) K و ، مقاومة ثابتة ) R و ، مرباحين ) L1&L2 و ، مسلاك توصيل
نربط الدائرة الكهربائية كما في الشكل بحيث يكون المفتاح ) K و في
المويع ) 1 و و ذا يعني ان المتسعة مربوطة إلى البطارية لكي تنشحن
فنلاح انحراف مؤشر الكلفانومتر لحظيا إلى احد جانبي صفر
التدريجة )نحو اليمين مثلاو ويعود بسرعة إلى الرفر مع ملاحظة
تو ج المرباح L1 بضو ساطع لبر ة من الزمن ثم ينطفئ وكأن
البطارية غير مربوطة بالدائرة .
س/ في دائرة شحن المتسعة ما سبب رجوع مؤشر الكَلفانوميتر ) G و إلى الرفر؟
ج/ لأنه بعد اكتمال عملية الشحن يربح جهد كل صفيحة مساويا إلى جهد يطب البطارية المترل به مي يرربح فرر
الجهد بين صفيحتي المتسعة يساوي فر الجهد بين يطبي البطاري رة وف ري رذه الحال رة ينع رد ف رر الجه رد عل رى طرف ري
المقاومة في الدائرة مما يجعل التيار في الدائرة يساوي صفر .
س/ ما سبب تكون شحنات مختلفة على صفيحتي المتسعة عند شحنها ؟
ج/ بسبب كون صفيحتي المتسعة معزولتين عن بعضهما فالالكترونرات تترراكم علرى الررفيحة B المربوطرة بالقطرب
السالب للبطارية لذا تُشحن بالشحنة السالبة ) -Q و فري حرين تُشرحن الررفيحة A المربوطرة بالقطرب الموجرب بالشرحنة
الموجبة ) +Q و وبالمقدار نفسه بطريقة الحث .
س/ اذكر نشاط يوضح كيفية تفريل المتسعة مع رسم الدائرة الكهربائية اللاممة لإجرا النشاط ؟
بطارية فولطيتهرا مناسربة ، كلفرانومتر ) Gو صرفره فري وسرط التدريجرة ،
متسعة ) C و ذات الرفيحتين المتواميتين ) A&B و ، مفتاح مرزدوج ) K و
، مقاومة ثابتة ) R و ، مرباحين ) L1&L2 و ، مسلاك توصيل
نربط الدائرة الكهربائية كما في الشكل بحيث يكون المفتاح ) K و في
المويع ) 2 و و ذا يعني ربط صفيحتي المتسعة مع بعضهما بسلك
موصل وبهذا تتم عملية تفريل المتسعة من شحنتها مي تعادل شحنة
صفيحتيها فنلاح انحراف مؤشر الكلفانومتر لحظيا الى الجانب
الآخر من صفر التدريجة )نحو اليسارو ثم يعود الى الرفر بسرعة
ونلاح تو ج المرباح L2 بضو ساطع لبر ة من الزمن ثم ينطفئ .
س/ في دائرة تفريل المتسعة ما سبب رجوع مؤشر الكَلفانوميتر ) G و إلى الرفر؟
ج/ وذلك لانه بعد اتما علية تفريل المتسعة يربح فر الجهد بين صفيحتيها يسراوي صرفر و رذا يجعرل تيرار الردائرة
)تيار التفريلو يساوي صفر .
س/ ما مقدار تيار شحن المتسعة لحظة غلق الدائرة ؟ و ل يستمر بهذا المقدار؟ ولماذا ؟
ج/ يكون تيار الشحن في مقداره الأعظم لحظة غلق الدائرة . كلا لان مقداره يتنايص إلى الرفر بسرعة عنرد اكتمرال
شحن المتسعة . لتساوي فر الجهد بين صفيحتي المتسعة وفر الجهد بين يطبي البطارية وبالتالي ينعد فر الجهد
على طرفي المقاومة .
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 7
س/ ما مقدار تيار تفريل المتسعة لحظة غلق الدائرة ؟ و ل يستمر بهذا المقدار؟ ولماذا ؟
ج/ يكون تيار التفريل في مقداره الأعظم لحظة إغلا الدائرة )لحظة ربط صفيحتي المتسعة ببعضهما بوسراطة سرلك
موصلو . كلا لأن مقداره يهبط إلى الرفر بسرعة بعد إتما عملية التفريل لانعدا فر الجهد بين صفيحتي المتسرعة
و . ΔV=0(
يمكن حساب تيار شحن المتسعة وفقا للعلاية الرياضية التالية :
حيث :
فر جهد البطارية : ΔVbattery ، مقاومة الدائرة :R ، تيار الشحن :I
يمكن حساب تيار تفريل المتسعة وفقا للعلاية الرياضية التالية :
حيث :
فر الجهد بين صفيحتي المتسعة : ΔV ، مقاومة الدائرة :R ، تيار التفريل : I
س/ ارسم مخطط بياني يوضح العلاية بين :
1و تيار شحن المتسعة والزمن المستغر لشحنها ) 2و تيار تفريل المتسعة والزمن المستغر لتفريغها (
ج/
R
V
I


R
V
I battery 

مخطط بياني يوضح العلاقة بين تيار ةوحن
المتسعة والزمن المستيةل لشحنها
)t( الزمن
I تيار الشحن
R
V
I battery 

مخطط بياني يوضح العلاقوة بوين تيوار ةوحن
المتسعة والزمن المستيةل لتفةييها
)t( الزمن
I تيار التفةيغ
R
V
I


إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 8
س/ لماذا يُعد وجود المتسعة في دائرة التيار المستمر مفتاحا مفتوحا ؟
ج/ لأنره عنردما يتسراوى ج هرد كرل صرفيحة مرع يطرب البطاريرة المتررل بهرا ترربح المتسرعة مشرحونة بكامرل شرحنتها
وعند ا يكون فر الجهد بين صفيحتي المتسعة يسراوي ف رر الجه رد ب رين يطب ري البطاري رة وبالت رالي ينع رد ف رر الجه رد
على طرفي المقاومة في الدائرة مما يجعل التيار في الدائرة يساوي صفر .
و ومقاومرة مقردار ا r 10 ( مثال كتاب دائرة كهربائية متواليرة الرربط تحتروي مررباح كهربرائي مقاومتره
و ، ربطرت فري الردائرة متسرعة ذات الررفيحتين ΔV = 6V ( و وبطارية مقردار فرر الجهرد برين يطبيهرا R  20(
5و . ما مقدار الشحنة المختزنة في مي من صفيحتي المتسعة والطاية الكهربائية المختزنة في μF( المتواميتين سعتها
مجالها الكهربائي لو ربطت المتسعة :
31 و . – a( -1 على التوامي مع المرباح ، لاح الشكل
-2 علررى الترروالي مررع المرررباح والمقاومررة والبطاريررة فرري الرردائرة نفسررها ، )بعررد فرررل المتسررعة عررن الرردائرة الأولررى
31 و . – b( وإفراغها من جميع شحنتهاو . لاح الشكل
نحسب تيار الدائرة :
1- 0.2A
5
1
20 10
6
R r
V
I  





نحسب فر الجهد على طرفي المرباح و و نفي فر الجهد بين صفيحتي المتسعة لأنها مربوطة على التوامي مع
المرباح
ΔV = I × r = 0.2 × 10 = 2V
 Q = C × ΔV = 5 × 2 = 10μC
PE electric = 5 10 (2) 10 10 J
2
1
C ( V)
2
1 2 6 2 6        
2-
عندما تنشحن المتسعة يربح التيار صفر لان المتسعة تعمل عمل مفتاح مفتوح لذلك فران فرر جهرد المتسرعة يسراوي
فر جهد البطارية .
 Q = C × ΔV = 5 × 6 = 30μC
PE electric = 5 10 (6) 90 10 J
2
1
C ( V)
2
1 2 6 2 6        
الحل
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
0 9
1 المتسعة الموضوعة قي منظومة المصباح الومضي قي آلة التصوية )الكاميةا( : بعد شرحنها بوسراطة البطاريرة -
الموضوعة في المنظومة تجهز المرباح بطاية تكفي لتو جه برورة مفاجئة بضو ساطع فري مثنرا تفريرل المتسرعة
من شحنتها .
2 المتسووعة الموضوووعة قووي اللاقطووة الصوووتية ) - Microphone ( : حيررث تكررون إحرردى صررفيحتيها صررلبة ثابتررة
والأخرى مرنة حرة الحركة والرفيحتان تكونان عند فر جهد كهربائي ثابت فالموجات الروتية تتسبب في ا تزام
الرفيحة المرنرة إلرى الأمرا والخلرف فيتغيرر مقردار سرعة المتسرعة تبع را لتغي رر البع رد ب رين صرفيحتيها وبت رردد الموجرات
الروتية نفسه و ذا يعني تحول الذبذبات الميكانيكية إلى ذبذبات كهربائية .
3 المتسوعة الموضووعة ق وي جه واز تحفي وز وتنظوي حةن وة عضولات القل و ) - The defibrillator ( : يسرتعمل رذا
الجهرام لنقرل مقرادير مختلفررة ومحرددة مرن الطايرة الكهربائيررة الرى المرريا الرذي يعرراني مرن اضرطرابات فري حركررة
عضلات يلبه . عندما يكون يلبه غير يادر على ضر الرد فيلجرأ الطبيرب إلرى اسرتعمال صردمة كهربائيرة ) Electric Shock و تحفرز يلبره وتعيررد انتظرا عملره فالمتسررعة المشرحونة والموجرودة فرري جهرام Defibrillator تفرر طايتهررا
المختزنة التي تتراوح بين ) 10J – 360J و في جسم المريا بفترة ممنية يريرة جدا .
4 المتسوعة المسوتعملة قوي لوحوة مفواتيح الحاسوو ) - Key board ( : حي رث توضرع متسرعة تحرت ك رل حررف م رن
الحروف في لوحة المفاتيح إذ يثبت كل مفتراح بررفيحة متحركرة تمثرل إحردى صرف يحتي المتسرعة والررفيحة الأخررى
مثبتة في ياعدة المفتاح وعند الضغط على المفتاح يقل البعد الفاصل بين صفيحتي المتسعة فتزداد سرعتها و رذا يجعرل
الدوائر الالكترونية الخارجية تتعرف على المفتاح الذي تم ضغطه .
س/ كيف يمكن للدوائر الالكترونية الخارجية التعرف على المفتاح الذي تم ضغطه في لوحة مفاتيح الحاسوب ؟
ج/ عند الضغط على المفتاح يق رل البع رد ب رين صرفيحتي المتسرعة المثب رت به را المفت راح فت رزداد سرعتها مم را يجع رل ال ردوائر
الالكترونية الخارجية تتعرف على المفتاح .
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
2 1
جدول يبين تأثير إدخال عامل بين صفيحتي متسعة او نقران البعد بين صفيحتيها او ميادة
المسراحة المتقابلرة لررفيحتيها علرى كرل مرن سرعتها وشرحنتها وفرر الجهرد برين صرفيحتيها
والمجال الكهربائي بين صفيحتيها والطاية المختزنة في المجال الكهربرائي برين الررفيحتين
في حالتين الأولى مترلة بالمردر والثانية منفرلة عن المردر.
CK = K C السعة : تزداد لان CK = K C 1 السعة : تزداد لان
2
الشحنة : تزداد لان السعة تزداد )تناسب طرديو
و ΔV( بثبوت فر الجهد
الشحنة : تبقى ثابتة لان المتسعة منفرلة عن المردر
3 فر الجهد : يبقى ثابت لوجود المردر
فر الجهد : يقل لان السعة تزداد )تناسب عكسيو
و Q( بثبوت الشحنة
4
المجال الكهربائي : ثابت لثبوت فر الجهد والبعد
بين الرفيحتين حيث :
d
V
E


المجال الكهربائي : يقل بسبب نقران فر الجهد
و d( )تناسب طردي و بثبوت البعد بين الرفيحتين
5
الطاية المختزنة : تزداد بسبب ميادة الشحنة )تناسب
و ΔV( طرديو بثبوت فر الجهد
الطاية المختزنة : تقل بسبب نقران فر الجهد
و Q( )تناسب طرديو بثبوت الشحنة
1 السعة : تزداد لان
d
1
السعة : تزداد لان C
d
1
C
2
الشحنة : تزداد لان السعة تزداد )تناسب طرديو
و ΔV( بثبوت فر الجهد
الشحنة : تبقى ثابتة لان المتسعة منفرلة عن المردر
3 فر الجهد : يبقى ثابت لوجود المردر
فر الجهد : يقل لان السعة تزداد )تناسب عكسيو
و Q( بثبوت الشحنة
4
المجال الكهربائي : يزداد لنقران البعد بين
الرفيحتين )تناسب عكسيو بثبوت فر الجهد
و ΔV(
المجال الكهربائي : يبقى ثابت لان فر الجهد يقل
والبعد يقل وان
d
V
E


5
الطاية المختزنة : تزداد بسبب ميادة الشحنة )تناسب
و ΔV( طرديو بثبوت فر الجهد
الطاية المختزنة : تقل بسبب نقران فر الجهد
و Q( )تناسب طرديو بثبوت الشحنة
CA السعة : تزداد لان CA 1 السعة : تزداد لان
2
الشحنة : تزداد لان السعة تزداد )تناسب طرديو
و ΔV( بثبوت فر الجهد
الشحنة : تبقى ثابتة لان المتسعة منفرلة عن المردر
3 فر الجهد : يبقى ثابت لوجود المردر
فر الجهد : يقل لان السعة تزداد )تناسب عكسيو
و Q( بثبوت الشحنة
4
المجال الكهربائي : ثابت لثبوت فر الجهد والبعد
بين الرفيحتين حيث :
d
V
E


المجال الكهربائي : يقل بسبب نقران فر الجهد
و d( )تناسب طردي و بثبوت البعد بين الرفيحتين
5
الطاية المختزنة : تزداد بسبب ميادة الشحنة )تناسب
و ΔV( طرديو بثبوت فر الجهد
الطاية المختزنة : تقل بسبب نقران فر الجهد
و Q( )تناسب طرديو بثبوت الشحنة
إعداد المدرس : سعيد محي تومان
2 0
أسئلة الفصل الأول
س 1/ اختة العبارة الصحيحة لكل من العبارات التالية :
-1 متسرعة ذات الررفيحتين المتروامي

مع جزيل الشكر والتقدير