حل الوحدة السادسة الكهرباء والمغناطيسية علوم ثالث متوسط

حل الوحدة السادسة الكهرباء والمغناطيسية كتاب العلوم صف ثالث متوسط الفصل الدراسي الثالث و حلول كتاب العلوم الصف الثالث المتوسط ف3.

تتضمن الوحدة السادسة الفصل الحادي عشر الكهرباء - والفصل الثاني عشر المغناطيسية .

الوحدة السادسة الكهرباء والمغناطيسية

نكمل معكم باستعراض حلول الوحدة السادسة في حل كتاب العلوم ثالث متوسط ف3 وهي الوحدة الأخيرة .

الكهرباء

حل درس التيار الكهربائي

• التيار الكهربائي :  هو تدفق الشحنة الكهربائية 
• تتدفق الشحنات الكهربائية باستمرار في حلقة موصلة مغلقة تسمى الدارة الكهربائية  

كيف يصبح الجسم مشحونا كهربائيا ؟ 

عند انتقال الالكترونات من ذرة إلى أخرى فإن الجسم يصبح مشحونا حيث يوجد نوعان من الشحن موجبة و سالبة 

الموجبة : انتقال الإلكترونات من جسم إلى جسم آخر 

سالبة : عن انتقال الإلكترونات إليه 

وضح كيف تتغير هذه القوى  عندما تزداد كمية الشحنات على كل من الكرتين ؟ 

تزداد هذه القوة بزيادة شحنة أحد الكرتين أو كليهما 

كيف تعتمد القوة الكهربائية بين جسمين على المسافة بينهما ؟ 

كلما نقصت المسافة تزداد القوة الكهربائية بين الجسيمات و تقل كلما بعدت المسافة 

1- وضح المقصود بالتفريغ الكهربائي و بين كيف يحدث ؟ 

التفريغ الكهربي : هو الحركة السريعة للشحنات الفائضة من مكان لآخر و يحدث عند اقتراب جسمين مشحونين فيحدث بينهما حث للشحنات و يتكون بين الجسمين مجال كهربي قوي كافي لنزع الإلكترونات الفائضة على أحد الجسمين إلى الجسم الآخر كما يحدث في البرق و الصاعقة

مراجعة الدرس 

2- صف كيف تسبب البطارية حركة الإلكترونات في الدائرة الكهربائية ؟ 

عند توصيل طرفي البطارية لموجب و السالب بالدائرة تزداد طاقة الوضع الكهربائي للإلكترونات فيتم سحب الإلكترونات من أحد طرفي البطارية الذي يصبح موجب الشحنة و يرسلها إلى الطرف الآخر الذي يصبح سالب الشحنة فيتشكل مجال كهربائي يدفع الإلكترونات على الانتقال من الطرف السالب عبر الأسلاك الخارجية للدائرة إلى الطرف الموجب 

3- صف كيف تتغير المقاومة الكهربائية للسلك عندما يزداد طوله ؟ وكيف تتغير مقاومته عندما تزداد مساحة مقطعه العرضي ؟ 

عندما يزداد طول السلك تزداد المقاومة الكهربائية للسلك بينما تقل المقاومة عندما يزداد قطر السلك 

4- وضح سبب استخدام النحاس في صناعة أسلاك التمديدات الكهربائية في الأبنية ؟ 

لان سريان التيار الكهربائي في النحاس تكون كمية الحرارة الناتجة قليلة بالمقارنة بالمواد الأخرى فلا تسخن و لا تكون سبب في حدوث حرائق

5- ما مصدر الالكترونات التي تتدفق عبر الدائرة الكهربائية ؟ التفاعلات الكيميائية داخل البطارية

حل درس الدوائر الكهربائية 

يوجد في الدائرة الكهربائية علاقة بين الجهد و التيار و المقاومة و ذلك وفق قانون أوم ج= ت×م 

مسائل تدريبية

1- إذا وصلت مكواة كهربائية مقاومتها 24 اوم بمقبس الحائط مر تيار كهربائي مقداره 5  أمبير فأحسب قيمة الجهد الكهربائي الذي يزوده  المقبس ؟ 

الجهد ( ج ) = م × ت = 24 أوم × 5 أمبير = 120 فولت 

2- ما قيمة التيار الكهربائي المار في مصباح يدوي مقاومته 30 اوم إذا كان يعمل على بطارية جهدها 3 فولت ؟ 

ت = ج ÷ م = 3 فولت ÷ 30 اوم = 0.1 أمبير 

3- ما مقاومة مصباح كهربائي يمر فيه تيار كهربائي مقداره 1 امبير إذا وصل بمقبس يزود بجهد كهربائي مقداره 110 فولت ؟ 

م = ج ÷ ت = 110 فولت ÷ 1 أمبير = 110 أوم 

ماذا قرأت

ما عدد المسارات المختلفة التي يمكن أن يسري فيها التيار الكهربائي في الدوائر الكهربائية الموصولة على التوالي ؟

مسار واحد فقط 

ماذا يحدث للتيار في هذه الدائرة إذا أزيل أحد أسلاك التوصيل ؟ 

ينقطع سريان التيار الكهربائي في الدائرة 

مراجعة الدرس 

1- قارن بين تياري مصباحين كهربائين يتصلان على التوالي في دائرة كهربائية ؟ 

كلا المصباحين يمر بهما نفس التيار الكهربائي 

2- صف كيف يتغير التيار في دائرة كهربائية إذا نقصت قيمة المقاومة الكهربائية و بقي الجهد الكهربائي ثابتا ؟ 

طبقا لقانون اوم يزداد التيار في الدائرة الكهبائية إذا نقصت المقاومة الكهربائية وبقي الجهد ثابتا و ذلك تبعا للعلاقة التالية : الجهد = التيار × المقاومة

5- التفكير الناقد . ما الذي يجعل استخدام مصباح قدرته 100 واط أكثر تكلفة على المستهلك من استخدام مجفف الشعر الذي قدرته 1200 واط ؟ 

الذي يجعل استخدام المصباح اكثر تكلفة هو استخدامه  لساعات طويلة أكثر من 12 ساعة في اليوم او إضاءة المصباح طوال اليوم و استخدام مجفف الشعر لمدة أقل من ساعتين يوميا

تطبيق الرياضيات 

6 – حساب الطاقة . يستهلك منزل طاقة كهربائية مقدارها 1000 كيلو واط . ساعة كل شهر إذا كانت شركة الكهرباء تزود 1000 منزل بهذا المستوى فما مقدار الطاقة للازم إنتاجها في السنة ؟ 

الطاقة اللازم إنتاجها في الشهر ل 1000 منزل = 1 مليون كيلو واط . ساعة الطاقة اللازم إنتاجها خلال سنة = 12 مليون كيلة واط . ساعة 

مراجعة الوحدة 

1- ما المقصود بتدفق الشحنة الكهربائي ؟ التيار الكهربائي 

2- ما العلاقة التي تربط بين الجهد و التيار و المقاومة في دائرة كهربائية ؟  قانون أوم 

3- ما المواد التي تتحرك فيها الإلكترونيات بسهولة ؟ الموصلات 

4- ما اسم المسار المغلق الذي يمر فيه التيار الكهربائي ؟  الدائرة الكهربائية 

5- ما الدوائر  التي تحتوي على  أكثر من مسار  ؟ الدائرة الموصلة على التوازي 

6- ما الدوائر  التي تحتوي على مسار واحد ؟ الدائرة الموصلة على التوازي

تثبيت المفاهيم 

أختر الإجابة الصحيحة فيما يلي : 

7- القوة المتبادلة بين إلكترونين هي :  تنافر 

8- الخاصية التي تزداد في سلك عندما تقل مساحة مقطعة العرضي هي : المقاومة 

استخدم الرسم البياني للإجابة عن سؤال 9 

9- كيف تتغير المقاومة الكهربائية إذا انخفضت القدرة من 2500 واط إلى 500 واط ؟ تزداد 4 مرات 

10- يحدث التفريغ الكهربائي نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية ؟ الهواء أو الفراغ 

11- حدد إذا تم تصغير قطر سلك فلزي فكيف تغير من طوله للإبقاء على مقاومته الكهربائية ثابتة ؟ 

أقلل أو أقصر من طول السلك 

يبين الجدولان الآتيان علاقة الجهد بالتيار لجهازين كهربائيين هما المذياع ومشغل الأقراص المدمجة استعن بالجدولين للإجابة عن الأسئلة من 12- 15 

12- أنشىء رسما بيانيا للعلاقة بين الجهد و شدة التيار على ان تمثل شدة التيار على المحور الأفقي و الجهد الكهربائي على المحور الرأسي ثم فرغ البيانات الخاصة بكل جهاز من الجدول أعلاه على الرسم البياني ؟ 

13- حدد من الرسم البياني أي العلاقتين يكون خطها أقرب إلى الأفقي المذياع أم مشغل الأقراص المدمجة ؟ 

مشغل الأقراص المدمجة يكون خطها أقرب إلى الأفقي 

14- احسب المقاومة الكهربائية لكل القيم في الجدولين السابقين مستخدما قانون اوم ما مقاومة كل جهاز ؟

م = ج ÷ ت 

م للمذياع = 4 فولط ÷ 2 أمبير = 2 أوم 

م للمشغل = 4 فولط ÷ 1 امبير = 4 اوم 

15- حدد الجهاز الذي كان منحنى الرسم البياني له أقرب إلى الأفقي هل كان الجهاز المقاومة الكهربائية الأكبر أم أقل ؟

مشغل الأقراص ذو المقاومة الكهربائية الأكبر 

17- احسب المقاومة إذا وصلت جهازا كهربائيا بمقبس جهد يعطي 100 فولط فما مقاومة هذا الجهاز إذا كانت شدة التيار الكهربائي المار فيه 10 أمبير  ؟ 

ج= 110 فولط 

ت= 10 أمبير 

م = ج ÷ ت = 110 فولط ÷ 10 امبير = 11 اوم 

18- احسب التيار الكهربائي إذا وصل مجفف شعر قدرته 1000واط  بمصدر جهد 110 فولط فما مقدار التيار الكهربائي الذي يمر فيه ؟ 

القدرة = ج × ت 

ت = القدرة ÷ ج = 9.09 امبير 

19- احسب الجهد الكهربائي وصل مصباح كهربائي مقاومته 30 أوم بطارية فإذا علمت ان شدة التيار الكهربائي المار فيه 10.0 أمبير فما مقدار جهد البطارية ؟ 

ج = ت × م = 0.10 × 30 أوم = 3 فولط

استخدم الجدول الآتي للإجابة عن السؤال 20 

20- احسب التكلفة يبين الجدول أعلاه القدرة التي تستهلكها بعض الأجهزة وهي موصولة بالكهرباء وفي وضعية الاستعداد للتشغيل احسب تكلفة الطاقة الكهربائية التي يستهلكها كل جهاز شهريا إذا ترك في وضعية الاستعداد للتشغيل لمدة 600 ساعة في الشهر  علما بأن ثمن الكيلو واط سلعة هو 0.2 ريال ؟
تكلفة الطاقة التي يستهلكها جهاز الحاسب = 0.007 كيلو واط × 600 ساعة × 0.2 ريال / كيلو واط 

ساعة = 0.84 ريال 

تكلفة الطاقة التي يستهلكها الفيديو = 0.006 كيلو × 600 ساعة × 0.2 ريال / كيلو واط . ساعة 0.72 ريال 

تكلفة الطاقة التي يستهلكها التلفاز = 0.005 كيلو واط × 600 ساعة × 0.2 ريال  / كيلو واط . ساعة = 0.6 ريال 

المغناطيسية 

حل درس الخصائص العامة للمغناطيس

للمغناطيس قطبان : شمالي و جنوبي 

الأقطاب المغناطيسية المتشابهة تتنافر و الأقطاب المغناطيسية المختلفة تتجاذب 

يحاط المغناطيس  بمجال مغناطيسي يؤثر بقوي في المغانط الأخرى 

تكون بعض المواد قابلة للتمغنط : لان ذراتها تسلك سلوك المغانط 

ماذا قرأت ؟ كيف تستدل على وجود مجال مغناطيسي ؟ 

نستدل باستخدام المغناطيس حيث نقوم بنشر برادة الحديد حوله فتترتب على شكل خطوط منحنية 

وضح كيف يبدو المجال بين قطبين مغناطيسين جنوبيين ؟ 

بين القطبين الجنوبيين تنحني خطوط المجال للتباعد في حالة التنافر 

وضح ما يحدث لإبر البوصلات جميعها عند إزالة القضيب المغناطيسي ؟ 

تستقر عند وضع يتجه فيه القطب الشمالي لإبرة البوصلة نحو القطب الشمالي المغناطيسي الأرضي 

مراجعة الدرس 

1- وضح لماذا تسلك الذرات سلوك المغناطيس ؟ 

لأن الذرات تحتوي على الإلكترونات السالبة الشحنة و التي تتحرك حول النواة حركة دائرية وتدور حول نفسها فيتولد عن هاتين الحركتين مجال مغناطيسي

2- وضح لماذا تجذب المغانط الحديد ولا تجذب الورق ؟ 

لان الحديد يحتوي على العديد من المناطق المغناطيسية التي تشير مجالاتها المغناطيسية إلى الاتجاه نفسه أما الورق من المواد الغير قابلة للتمغنط وتكون المناطق المغناطيسية له مرتبة في اتجاهات مختلفة فتلغي الجالات المغناطيسية الناتجة عن تلك المناطق بعضها البعض

3- صف كيف يكون سلوك الشحنات الكهربائية مماثلا لسلوك الأقطاب المغناطيسية ؟  الشحنات الكهربائية المختلفة تتجاذب مثل الأقطاب المغناطيسية و كذلك فالشحنات الكهربائية المختلفة تتنافر مثل الأقطاب المغناطيسية وكذلك في كلا من الشحنات الكهربائي و الأقطاب المغناطيسية تتأثر قوة الجذب أو التنافر بالمسافة بين الشحنتين

4 - حدد مناطق الضعف و مناطق القوة في المجال المحيط بالمغناطيس ؟

مناطق المجال القوية تكون عند القطبين أما المناطق الضعيفة من المجال تكون البعيدة عن  القطبين 

5- التفكير الناقد . إذا تم الحصول على مغناطيس على شكل حذاء الفرس من ثني قضيب مغناطيسي ليصبح على شكل حرف  فكيف يمكن ان يتجاذب مغناطيسان من هذا النوع أو يتنافرا أو يؤثر كل منهما في الآخر تأثيرا ضعيفا ؟ 

المغناطيس عللا شكل حرف المبين يكون احد طرفيه قطب شمالي و الطرف الآخر قطب جنوبي وعند تقريب مغناطيسان من بعضهما بحيث يصبح كل قطبين متقابلين متشابهين يحدث بينهما تنافر وعند قلب وضع أحد المغناطيسين بحيث يصبح كل قطبين متقابلين مختلفين يحدث تجاب بين المغناطيسين أما إذا تقابل الانحناءان فسيؤثر المغناطيسان في بعضهما تأثيرا ضعيفا 

تطبيق مهارات 

6- تواصل كان الملاحون القدامى يعتمدون على الشمس و النجوم و خط الساحل عند الإبحار . وضح كيف يزيد تطوير البوصلة من قدرتهم على الملاحة ؟ 

تساعد البوصلة الملاحين على تحديد موقعهم و تحديد الاتجاهات الجغرافية فتطوير البوصلة يمكن ان يساهم في جعلها أكثر سهولة عند الاستخدام كما يساعد تطويرها على زيادة الدقة اللازمة لتحديد الأماكن 

حل درس الكهرومغناطيسية 

المغانط الكهربائية : يتولد مجال مغناطيسي حول سلك يسري فيه تيار  - يصنع المغناطيس الكهربائي عن طريق لف سلك يسري فيه تيار كهربائي حول قلب من الحديد 

وضح كيف يتم إيقاف المغناطيس الكهربائي عن العمل كل مرة ؟ 

يتم فصل التيار الكهربائي عن طريق فتح الدائرة الكهربائية 

ماذا قرأت . ما أنواع التيارات الكهربائية التي نحصل عليها من المولد الكهربائي ؟ 

تولد المولدات الكهربائية تيار مستمر و تيار كهربائي متردد 

ماذا قرأت : ما الذي يقوم به المحول ؟ 

يغير الجهد الكهربائي للتيار المتردد مع ضياع القليل من الطاقة 

مراجعة الدرس 

 1- صف كيفية اعتماد قوةالمغناطيس الكهربائي على مقدار التيار وعدد اللفات ؟

تزداد قوة المغناطيس الكهربائي بزيادة عدد اللفات و زيادة المار في الملق  

2- وضح كيفية عمل المحول الكهربائي ؟ 

يعمل المحول الكهربائي على تغير الجهد الكهربائي للتيار المتردد مع ضياع القليل من الطاقة فتستخدم المحولات إما لرفع الجهد أو خفضه

4- صف عملية توليد التيار المتردد ؟ 

في المولد الكهربائي عندما تدور الحلقة بين قطبي المغناطيس فتؤثر المجال المغناطيسي على الحلقة و ينتج تيار كهربائي يتغير اتجاه بتغير اتجاه حركة الحلقة التي تتحرك عن طريق مصدر خارجي 

تطبيق الرياضيات 

6- احسب النسبة إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي لمحول كهربائي 10 لفات و عدد لفات ملفه الثانوي 50 لفة و كان  الجهد على الملف الابتدائي 120 فولط فما مقدار الجهد على ملفه الثانوي ؟ 

عدد لفات الملف الابتدائي = 10 لفات 

عدد لفات الملف الثانوي = 50 لفة 

جهد الدخل = 120 فولط 

• مراجعة الوحدة 

وضح العلاقة بين كل مفهومين متقابلين مما يأتي : 

1-المولد الكهربائي - المحول الكهربائي

ينتج المولد الكهربائي تيارا كهربائيا أما المحول الكهربائي يغير جهد ذلك النيار 

2- القوة المغناطيسية - المجال المغناطيسي 

المجال المغناطيس هو الحيز الذي تؤثر خلاله القوة المغناطيسية 

3- التيار المتردد - التيار المستمر 

التيار المتردد يغير اتجاهه باستمرار اما النيار المستمر لا يتغير اتجاهه 

4- التيار الكهربائي - المغناطيس الكهربائي 

يولد التيار الكهربائي المغناطيسية في المغناطيس الكهربائي 

7-  الغلاف المغناطيسي للكرة الأرضية - الشفق القطبي 

تشتت الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس نحو القطبين بواسطة الغلاف المغناطيسي للكرة الأرضية و هناك تصطدم هذه الجسيمات بذرات الهواء فتجعلها تبعث ضوء يعرف باسم الشفق القطبي 

8- المغناطيس - المنطقة المغناطيسية 

المناطق المغناطيسية هي مجموعات من الذرات التي تكون اقطابها المغناطيسية مرتبة في اتجاه محدد و توجد مثل هذه المناطق في المغناطيس وفي المواد المغناطيسية 

أختر أفضل إجابة لكل سؤال مما يأتي : 

• تستخدم برادة الحديد لتوضيح  أي المجالات الآتية ؟ المجال المغناطيسي
• تشير إبرة البوصلة نحو الشمال المغناطيسي لأن :  إبرة البوصلة تتجه مع مجال الأرض 
• عند تقريب قطبين مغناطيسين شماليين أحدهما إلى الآخر : يتنافران 
• كم قطبا يكون للمغناطيس الواحد ؟ اثنان 
• ما الذي ينتج عند لف سلك يحمل تيارا كهربائيا حول فقضيب حديدي ؟ المغناطيس الكهربائي 
• المحول الكهربائي بين منزلك و أسلاك الشبكة العامة : يخفض قيمة الجهد الكهربائي 

• في المحول المبين في الشكل أعلاه أي مما يأتي يصف الجهد الكهربائي الناتج مقارنة بالجهد الكهربائي الداخل ؟ أكبر 
• يحول المحرك الكهربائي : الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية 
• ما الذي يحمي الأرض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس ؟ المجال المغناطيسي للأرض 

التفكير الناقد 

مخطط المفاهيم رتب العبارات الآتية في دورة مخطط مفاهيم كالمبينة بالشكل التالي لكي توضح عمل الجرس الكهربائي : 

دائرة مفتوحة . دائرة مغلقة . مغناطيس كهربائي يعمل . مغناطيس كهربائي بتوقف عن العمل . مطرقة تنجذب للمغناطيس و تطرق الناقوس . مطرقة ترجع إلى الخلف بواسطة نابض ؟

19- توقع إذا ثبت القطب الجنوبي لمغناطيس على رأس مسمار فهل يصبح سنه قطبا جنوبيا أم شماليا ؟ غزز أجابتك برسم توضيحي ؟ 

يصبح رأس المسمار قطبا شمالا و طبعة المسمار قطب جنوبيا 

20- وضح لماذا لا يدور القضيب المغناطيسي و يتجه مع خطوط المجال المغناطيسي للأرض عند وضعه فوق سطح الطاولة ؟ 

لأنه لا تكون القوة المغناطيسية المؤثرة في القضيب المغناطيسي كافية للتغلب على قوة الجاذبية و قوة الاحتكاك السكوني 

21- وضح إذا حصلت على مغناطيسين أحدهما معروف القطبين و الآخر قطباه مجهولان . فكيف يمكنك تحديد القطبين المجهولين للمغناطيس معتمدا على القطبين المعلومين للمغناطيس الآخر ؟ 

بتقريب المغناطيس المعلوم القطبين من المغناطيس المجهول القطبين فنعرف أي الأقطاب يتجاذب و أيها يتنافر 

22- إذا لامس قضيب مغناطيسي مشبك ورق مصنوعا من الحديد وضح لماذا يصبح المشبك مغناطيسيا و يجذب المشابك الأخرى ؟ 

يتم ترتيب المناطق المغناطيسية في اتجاه واحد لتشكل مجالا مغناطيسيا و لذلك يصبح المشبك مغناطيسيا مؤقتا 

23- اشرح لماذا تزداد قوة المجال المغناطيسي للمغناطيس الكهربائي عندما يكون داخل الملف قلب من الحديد ؟ 

يعمل المجال المغناطيسي المتولد بفعل التيار المار على ترتيب المناطق المغناطيسية للقلب الحديدي ليصبح مغناطيسا مؤقتا و يضاف مجاله المغناطيسي إلى المجال المغناطيسي للملف 

24- توقع إذا كان المجال المغناطيسي للمغناطيس ( أ ) أكبر من المجال المغناطيسي للمغناطيس ( ب ) ثلاث مرات و كان المغناطيس ( أ ) يؤثر في المغناطيس ( ب ) بقوة 10 نيوتن فما مقدار القوة التي يؤثر بها المغناطيس ( ب) في المغناطيس ( أ ) ؟ 

يؤثر المغناطيس أعلى المغناطيس بقوة مقدارها 10 نيوتن و طبقا للقانون نيوتن الثالث للمادة فإن المغناطيس ب يؤثر على المغناطيس أ ينفس مقدار القوة 

25- توقع سلكان معزولان متلاصقان جنبا إلى جنب و يسري فيهما تياران كهربائيان في الاتجاه نفسه . توقع كيف تتغير القوة بينهما إذا عكسنا اتجاه التيارين فيهما معا؟ 

ستبقى القوة بين السلكين تجاذبا علما أن القوة تكون إذا كانت التيارات التي تتدفق في الاسلاك في الاتجاه نفسه 

تطبيق الرياضيات 

استخدم الجدول الآتي للإجابة عن السؤالين 27- 28 

27- الملف الابتدائي و الملف الثانوي ما نسبة عدد لفات الملف الابتدائي إلى عدد لفات الملف الثانوي في المحول ( ع ) و ذلك بالاستعانة بالجدول أعلاه ؟ 

عدد لفات الملف الابتدائي : عدد لفات الملف الثانوي = 6:3= 2:1 = 0.5 

28- الجهد الداخل و الجهد الخارج إذا كان الجهد الداخل  يساوي 60 فولط فما  المحول الذي يعطي جهدا ناتجا مقداره 12 فولط ؟ 

نسبة عدد لفات الملف الابتدائي إلى عدد لفات الملف  الثانوي – نسبة الجهد إلى الجهد الخارج = 60 : 12= 5