الفيزياء 2: الكهرباء والمغناطيسية: مسائل تدريبية وأسئلة امتحانات

الشحنات الكهربائية والقوى والمجالات، ودوائر التيار المستمر، والمكثّفات ودوائر RC، والتيار المتردد: الفصل الدراسي الثاني من الفيزياء الجامعية.

تدرّب على هذا المقرّر مجانًاتدرّب على هذا المقرّرخُض امتحانًا تجريبيًا5 مسائل مجانية كل يوم. لا حاجة إلى بطاقة.

حزمة المراجعة المكثفة (PDF)أوراق قوانين وخطوات الحل ومسائل تدريبية بحلولها الكاملة، جاهزة للطباعة.

مواضيع هذا المقرّر

  1. قانون كولوم والمجالات الكهربائيةالقوة بين شحنتين · المجال بين شحنتين · قوى متعامدةحسابات
  2. المقاومات على التوالي والتوازي3 مقاومات · 4 مقاومات · سلّم من 6 مقاوماتحسابات
  3. الحالات العابرة RC و RLشحن RC · دائرة RL · مكثّف بشحنة ابتدائيةحسابات
  4. المجالات المغناطيسية والحثمجالات التيارات والقوى المغناطيسية · الجسيمات المشحونة وفاراداي ولنز · المولّدات والحث وحزم الجسيماتحسابات
  5. معاوقة التيار المتردد والطورياتRL على التوالي · RLC على التوالي · جهد المكثّف والرنينحسابات

نصائح امتحان الفيزياء 2: الكهرباء والمغناطيسية

  • القوى والمجالات الناتجة عن عدة شحنات تُجمع جمعًا متجهيًا: ارسم كلًا منها قبل الجمع.
  • حوّل µC إلى C و cm إلى m قبل استخدام قانون كولوم.
  • يمنع المكثّف مرور التيار المستمر بعد شحنه؛ ويحدّد ثابت الزمن τ = RC سرعة حدوث ذلك.
  • للقوى المغناطيسية والتيارات المحثوثة، ارسم ⊗ و ⊙ واستخدم قاعدة اليد اليمنى في كل مرة: معظم الدرجات الضائعة سببها اتجاهات خاطئة.

أمثلة محلولة

قانون كولوم والمجالات الكهربائيةسهلة
++4 µC++1 µCr = ?

شحنتان نقطيتان مقدارهما +4 µC و +1 µC تؤثّر كل منهما في الأخرى بقوة 20 N. ما المسافة r بينهما؟ أعطِ الإجابة بوحدة cm. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +1 µCF = 20 N

المطلوب: r (cm)

أظهر التلميحات
  1. أعد ترتيب قانون كولوم لإيجاد r.
  2. r = √(k·|q₁·q₂|/F).
  3. r² = 0,001798 m².
أظهر الإجابة والحل خطوة بخطوة

Coulomb’s law: two point charges attract or repel with F = k·|q₁·q₂|/r², with k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C². The field of a point charge is E = k·|q|/r², pointing away from a positive charge and towards a negative one. Forces and fields from several charges add as vectors.

حلّ لإيجاد المسافة

r = √(8,99 × 10⁹·4 × 10⁻⁶·1 × 10⁻⁶/20) = 0,0424 m
r = 4,24 cm

الإجابة

r = 4,24 cm
المقاومات على التوالي والتوازيمتوسطة
R1​ = 6 ΩIR1​R3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

أوجد التيار IR1 الذي يورّده المصدر، والذي يمرّ عبر R1.

V1 = 18 VR1 = 6 ΩR2 = 3 ΩR3 = 3 ΩR4 = 6 Ω

المطلوب: IR1 (A)

أظهر التلميحات
  1. بسّط الشبكة خطوة بخطوة. على التوالي تُجمع المقاومات. ومقاومتان على التوازي تُجمعان كـ R₁R₂/(R₁ + R₂).
  2. R₃ و R₄ يحملان التيار نفسه، فهما على التوالي. وهذا الفرع على التوازي مع R₂، والنتيجة على التوالي مع R₁.
  3. Req = 8,25 Ω.
أظهر الإجابة والحل خطوة بخطوة

المقاومات على التوالي والتوازي: على التوالي يمرّ التيار نفسه في كل مقاومة و R = R₁ + R₂ + …. وعلى التوازي يكون الجهد نفسه على كل مقاومة و 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. تُبسَّط شبكة السلّم زوجًا بعد زوج حتى تبقى مقاومة مكافئة واحدة.

R1​ = 6 ΩR3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

اجمع المقاومات بدءًا من الطرف البعيد

ابدأ من الطرف الأبعد عن المصدر وتقدّم نحوه. المقاومات التي يمرّ بها التيار نفسه على التوالي؛ والمقاومات بين العقدتين نفسيهما على التوازي.

R3 + R4 = 3 + 6 = 9 Ω
R2 ∥ 9 = 3·9/(3+9) = 2,25 Ω
Req = R1 + 2,25 = 6 + 2,25 = 8,25 Ω

التيار من المصدر

لا يرى المصدر إلا Req، فيعطي قانون أوم التيار الذي يورّده. وهذا التيار يمرّ عبر R₁.

IR1 = V1/Req = 18/8,25 = 2,182 A

الإجابة

IR1 = 2,182 A

كيف يعمل التدريب

  • يمزج «تدرّب على هذا المقرّر» مسائل من كل مواضيعه، كما في امتحان حقيقي.
  • لكل مسألة قيم جديدة، فتتعلّم الطريقة بدلًا من حفظ إجابة.
  • هل علِقت؟ افتح تلميحًا صغيرًا أولًا، والشرح الكامل فقط عندما تحتاج إليه.
  • الامتحانات التجريبية محدّدة بوقت ومن دون تلميحات، وتحصل في النهاية على درجتك ومراجعة كاملة.

آلات حاسبة لهذا المقرّر

حاسبة المقاومات على التوالي والتوازيحاسبة مقسّم الجهدحاسبة الثابت الزمني RCحاسبة ممانعة RLCحاسبة قانون كولومحاسبة قانون أوم (الجهد والتيار والمقاومة والقدرة)حاسبة ترميز ألوان المقاومات (4 و5 و6 حلقات)حاسبة المكثفات (التوالي والتوازي والشحنة والطاقة)حاسبة المجال المغناطيسي (سلك وحلقة وملف لولبي وملف حلقي)

مقرّرات ذات صلة

أساسيات الهندسة الكهربائيةالتدريب لاختبار FE للهندسة الكهربائية والحاسوبتحليل الدوائر الكهربائية 1تحليل الدوائر الكهربائية 2: دوائر التيار المترددالإلكترونيات 1نظم القوى الكهربائية والآلات الكهربائيةالقياس والأجهزةالفيزياء 1: الميكانيكا
تدرّب على هذا المقرّر مجانًاتدرّب على هذا المقرّرخُض امتحانًا تجريبيًا5 مسائل مجانية كل يوم. لا حاجة إلى بطاقة.