تساوي وجمع الشدات والتوترات

تساوي وجمع الشدات

كفاءة المجال:يوظف المفاهيم: شدة التيار، التوتر الكهربائي والمقاومة الكهربائية لتفسير بعض الظواهر الكهربائية في الحياة اليومية.

 مؤشرات الكفاءة: يوظف مبدأ انحفاظ الطاقة.

                   يوظف قوانين الشدات والتوترات.

 

المكتسبات القبلية	الإشكالية	الفرصيات	الوسائل
الطاقة في الدارة الكهربائية	هل تتغير شدة التيار  وكيف هل يتغير التوتر وكيف؟ هل الطاقة محفوظة؟	ثابتة – تتغير ثابتة – تتغير نعم – لا	بطارية أعمدة  – جهاز فولطمتر

 v    الربط على التسلسل:

1- تساوي الشدات:

نشاط1

نحقق الدارة الكهربائية المبينة على الشكل1 ثم نسجل النتائج في الجدول:

A2	A1	A	جهاز الآمبيرمتر
I2=0.21A	I1=0.21A	I= 0.21A	شدة التيار(I)

 الملاحظة: نلاحظ من الجدول أن

                                   I=I₁=I₂

النتيجة:

في الربط على التسلسل تكون شدة التيار ثابتة ( هي نفسها) في جميع نقاط الدارة.

 2- جمع التوترات:

نشاط:

 نحقق الدارة الكهربائية المبينة على الشكل 2 ونسجل النتائج في الجدول الآتي.

V2	V1	V	جهاز الفولطمتر
U2=1.67V	U1=1.95V	U=3.65V	التوتر الكهربائي(U)

الملاحظة: نلاحظ أن قيم التوترات مختلفة وأن:

U₁ + U₂ =3.62V

وأن U₁ +U₂≈U

ومنه

 النتيجة:

في الربط على التسلسل يكون التوتر الكهربائي بين طرفي المولد مساويا مجموع التوترات بين العناصر المربوطة معه على التسلسل.

3- انحفاظ الطاقة:

نشاط 3 نحسب استطاعة التحويل الكهربائي في مختلف العناصر الموصولة في الدارة اعتمادا على نتائج النشاط1و2

المصباح2	المصباح1	العمود الكهربائي	العنصر
P2= U2.I2 P2 =0.35 W	P1= U1.I1 P1=0.40W	P = U.I P= 0.76W	استطاعة التحويل

 

الملاحظة: نلاحظ من الجدول أن:

P₁+P₂= 0.75W

وأن أيضا  P₁+P₂≈ P       ومنه :

• أحسب الطاقة المحولة من طرف العناصر خلال وحدة الزمن؟

النتيجة:

في الربط على التسلسل الطاقة تبقى محفوظة.

v    الربط على التفرع:

1-  جمع الشدات:

نشاط1: نحقق التركيب التجريبي المبين في الشكل 3 التالي وندون النتائج في الجدول الموالي:

A2	A1	A	جهاز الآمبيرمتر
I2= 0.25A	I1= 0.26A	I=  0.52A	شدة التيار I

الملاحظة: نلاحظ من الجدول أن قيم شدات التيار مختلفة وأن

I₁+I₂= 0.51A

 وأن أيضا  I₁ +I₂≈I ومنه

النتيجة:

في الربط على التفرع شدة التيار الرئيسي مساوية لمجموع شدات التيارات الفرعية

2-  تساوي التوترات:

نشاط2 نحقق الدارة الكهربائية المبينة في الشكل 4 ونسجل النتائج في الجدول التالي:

V2	V1	V	جهاز الفولطمتر
U2= 2.92 V≈3V	U1= 2.97 V≈3V	U= 3.05V≈3V	التوتر الكهربائي U

الملاحظة: نلاحظ أن قيم التوترات متساوية أي أن:

النتيجة:

 في الربط على التفرع يكون التوتر الكهربائي هو نفسه بين أطراف العناصر المربوطة على التفرع.

3-    انحفاظ الطاقة:

نشاط: نحسب استطاعة التحويل الكهربائي في مختلف العناصر الموصلة في الدارة اعتمادا على نتائج النشاط1 و2

المصباح2	المصباح1	العمود الكهربائي	العنصر
P2= U2.I2 P2= 0.75W	P1= U1.I1 P1= 0.78W	P = U.I P = 1.56W	استطاعة التحويل

 

الملاحظة:نلاحظ من الجدول أن:

P₁+P₂= 1.53W وأن أيضا P₁ + P₂ ≈ P ومنه

• أحسب الطاقة المحولة من طرف العناصر خلال وحدة الزمن

النتيجة:

في الربط على التفرع تبقى الطاقة محفوظة.