الاختبار القصير التجريبي الثاني – الوحدة الثالثة (فيزياء الصف الثاني عشر)

حل الاختبار القصير التجريبي الثاني – الوحدة الثالثة (فيزياء الصف الثاني عشر) 2023–2024

هذا الموضوع يقدّم حلولًا نموذجية مشروحة لأسئلة الاختبار القصير التجريبي الثاني – الوحدة الثالثة في الفيزياء (الصف الثاني عشر، سلطنة عُمان)، مع توضيح الأفكار والقوانين المستخدمة وخطوات الحل، ليكون دليلًا سريعًا للمراجعة قبل الاختبارات.

 

السؤال (1): على ماذا تعتمد مقاومة سلك فلزي؟

تعتمد مقاومة السلك على:

• الطول (L): تزداد المقاومة بزيادة الطول (تناسب طردي).
• مساحة المقطع (A): تقل المقاومة بزيادة المساحة (تناسب عكسي).
• نوع المادة/المقاومية النوعية (ρ): تختلف حسب المعدن.
• درجة الحرارة: في الفلزات تزداد المقاومة بارتفاع درجة الحرارة.

الصيغة العامة: R = ρ (L/A). إذا طُلب “عاملان” فقط فالأكثر شيوعًا: الطول ومساحة المقطع. 

السؤال (2): فرق الجهد اللازم لرفع التيار إلى قيمة محددة

باستخدام قانون أوم: V = I R.
إذا كانت شدة التيار المطلوبة I = 4 A ومقاومة السلك R = 5 Ω فإن:

V = 4 × 5 = 20 V

ملاحظة: تظهر في الورقة اختيارات عددية (مثل 16.8 V و8.4 V و5.9 V و4.2 V). إن كانت المقاومة الفعلية في السؤال R = 4.2 Ω تصبح الإجابة المطابقة للاختيارات 16.8 V. أما إذا كانت R = 5 Ω فالإجابة الحسابية هي 20 V. راجع قيمة المقاومة في نص السؤال الأصلي عند المطابقة النهائية. 

السؤال (3): جسر قياس/مقياس جهد (Potentiometer) – إيجاد القوة الدافعة الكهربائية

عند الانحراف الصفري (Null Point) تتحقق المساواة بين القوى الدافعة الكهربائية على طول السلك المتناسب طوليًا:

ε_{غير معروفة} / ε_مرجعية = L_null / L_الكلّي

من الرسم: إذا كان طول السلك الكلي مثلًا AB = 120 cm والنقطة الصفريّة عند Y تبعد مسافة L_null من الطرف، نحسب:

1. نقرأ L_null من الشكل.
2. نستخدم ε_X = ε_ref × (L_null/AB).

احرص على استخدام نفس الوحدة الطولية وكون التيار في سلك المقياس ثابتًا أثناء القياس.

السؤال (4): خلية ذات مقاومة داخلية – من المنحنى (V–I)

العلاقة لخلية بمقاومة داخلية r:

V = ε − I r

من الرسم البياني (فرق الجهد V مقابل التيار I):
– الميل = ΔV/ΔI ويساوي −r (سالب الميل يعطي r).
– الجزء المقطوع على محور V عند I = 0 يساوي ε (ق.د.ك للخلية).
خطوات الحل:

1. اختر نقطتين واضحتين على المستقيم.
2. احسب الميل m = ΔV/ΔI → r = −m.
3. اقرأ نقطة التقاطع مع محور V → ε.

تطبيق عددي يعتمد على إحداثيات النقطتين من الشكل المرفق في الورقة. 

السؤال (5): دائـرة فيها خليتان ومقاومتهما الداخلية

في حال توصيل خليتين في توالي:

• ε_{المكافئ} = ε₁ + ε₂ (مع مراعاة الأقطاب).
• r_{المكافئ} = r₁ + r₂.
• التيار في دائرة بمقاومة خارجية R: I = (ε₁ + ε₂)/(R + r₁ + r₂).

في حال توازٍ (أقل شيوعًا في هذه التطبيقات):

• ε_{المكافئ} = (ε₁/r₁ + ε₂/r₂)/(1/r₁ + 1/r₂).
• r_{المكافئ} = 1/(1/r₁ + 1/r₂).
• I = ε_{المكافئ} / (R + r_{المكافئ}).

اقرأ من الرسم/النص قيم ε وr وحدد نوع التوصيل ثم طبّق العلاقة المناسبة لإيجاد التيار أو المقاومة المطلوبة. 

نصائح سريعة للمذاكرة (SEO + فَهْم)

• احفظ القوانين: V=IR، P=VI=I²R=V²/R، R=ρL/A، V=ε−Ir.
• تأكد من الوحدات: فولت/أوم/أمبير/متر/متر مربع.
• في أسئلة الجهد الداخلي، الرسم V–I هو مفتاح الحل السريع.
• في Potentiometer، النسبة الطولية تعطيك النسبة بين القِيمتين الكهربائيتين مباشرة.

رابط التحميل: حل الاختبار القصير التجريبي الثاني – الوحدة الثالثة (فيزياء 12 – سلطنة عُمان)