اختبار فيزياء - المفاهيم الأساسية (15 سؤالاً)
شرح مفصل لإجابات الاختبار
السؤال 1: الاتجاه الاصطلاحي
- من النقطة B إلى النقطة A. ✅
الشرح: الاتجاه التقليدي (الاصطلاحي) للتيار يكون دائماً معاكساً لاتجاه حركة الإلكترونات الحرة. إذا كانت الإلكترونات تتحرك من A إلى B، فإن التيار الاصطلاحي يكون من B إلى A.
السؤال 2: حساب كمية الشحنة
- 150 C. ✅
الشرح: يجب تحويل الزمن إلى ثواني أولاً: 5 دقائق = 5 × 60 = 300 ثانية.
Q = I × t = 0.5 × 300 = 150 C
السؤال 3: أشباه الموصلات
- السيليكون. ✅
الشرح: السيليكون هو المثال الأشهر للمواد شبه الموصلة، حيث تقع توصيليته بين الموصلات والعوازل، بينما النحاس موصل والمطاط والكبريت عوازل.
السؤال 4: وحدة الفولت
- جول لكل كولوم (J/C). ✅
الشرح: من القانون V = W/Q، فإن وحدة قياس فرق الجهد (V) تكافئ وحدة الشغل (J) مقسومة على وحدة الشحنة (C).
السؤال 5: حساب الشحنة من الجهد والشغل
- 20 C. ✅
الشرح: باستخدام القانون Q = W / V.
Q = 100 J / 5 V = 20 C
السؤال 6: توصيل الأجهزة
- الأميتر على التوالي والفولتميتر على التوازي. ✅
الشرح: يوصل الأميتر على التوالي لقياس شدة التيار المار في الدائرة، بينما يوصل الفولتميتر على التوازي بين نقطتين لقياس فرق الجهد بينهما.
السؤال 7: اتجاه التيار وفرق الجهد
- من A إلى B. ✅
الشرح: التيار الاصطلاحي ينتقل دائماً من النقطة ذات الجهد الأعلى (+10 V) إلى النقطة ذات الجهد الأقل (-5 V).
السؤال 8: حساب التيار من عدد الإلكترونات
- 0.08 A. ✅
الشرح: أولاً نحسب الشحنة Q = N × e، ثم التيار I = Q / t.
Q = 1018 × 1.6×10-19 = 0.16 C
I = 0.16 / 2 = 0.08 A
السؤال 9: وظيفة البطارية
- بذل شغل لتحريك الإلكترونات الحرة الموجودة بالفعل. ✅
الشرح: المصدر الكهربي لا يخلق الشحنات، بل يقوم ببذل شغل (قوة دافعة كهربية) لدفع الإلكترونات الحرة الموجودة في مادة الموصل للحركة في اتجاه واحد.
السؤال 10: المواد العازلة
- الخشب. ✅
الشرح: الخشب مادة عازلة تتميز بندرة الإلكترونات الحرة وتوصيلية كهربية منخفضة جداً، بعكس الفضة والنحاس (موصلات) والجرمانيوم (شبه موصل).
السؤال 11: ميل منحنى Q-t
- شدة التيار الكهربي (I). ✅
الشرح: ميل الخط المستقيم (Slope) يساوي التغير الراسي على التغير الأفقي.
Slope = ΔQ / Δt = I
السؤال 12: الجهد السالب والتأريض
- من نقطة التأريض (0 V) إلى النقطة ذات الجهد -2 V. ✅
الشرح: الصفر (0) أكبر رياضياً وكجهد كهربي من السالب (-2)، والتيار ينتقل من الجهد الأعلى (0V) إلى الجهد الأقل (-2V).
السؤال 13: تعريف المقاومة
- المقاومة الكهربية. ✅
الشرح: المقاومة هي الممانعة التي يلقاها التيار بسبب الاحتكاك والتصادم مع ذرات وجزيئات الموصل.
السؤال 14: المساحة تحت منحنى I-t
- كمية الشحنة الكهربية (Q). ✅
الشرح: المساحة تحت المنحنى تمثل حاصل ضرب المحورين. بما أن Q = I × t، فإن المساحة تمثل كمية الشحنة الكهربية.
السؤال 15: مقارنة الميل
- خط يميل بزاوية 60°. ✅
الشرح: في منحنى Q-t، الميل يمثل شدة التيار. الميل يساوي ظل الزاوية (tan θ). وبما أن tan(60) أكبر من tan(45) و tan(30) و tan(15)، فإن الزاوية 60 تمثل التيار الأكبر.