اختبار فيزياء - توصيل المقاومات (النموذج الثاني)
شرح مفصل لإجابات الاختبار
السؤال 1
مقاومتان متساويتان عند توصيلهما على التوالي كانت المقاومة المكافئة 100Ω. ما هي المقاومة المكافئة عند توصيلهما على التوازي؟
- أ) 200Ω
- ب) 50Ω
- ج) 25Ω ✅
- د) 10Ω
الشرح: في التوصيل على التوالي، المقاومة المكافئة لمقاومتين متساويتين (2R) = 100، إذاً قيمة كل مقاومة R = 50Ω.
عند توصيلهما على التوازي، المقاومة المكافئة = R / 2 = 50 / 2 = 25Ω.
السؤال 2
سلك مقاومته الكهربائية R. إذا تم قطعه إلى نصفين متساويين في الطول، ووصل النصفان معاً على التوازي، فما المقاومة المكافئة الجديدة؟
- أ) R
- ب) R/2
- ج) R/4 ✅
- د) 2R
الشرح: مقاومة السلك تتناسب طردياً مع طوله. عند قطعه لنصفين، تصبح مقاومة كل نصف R/2.
عند توصيل هذين النصفين على التوازي: المقاومة المكافئة = أحدهما / عددهما = (R/2) / 2 = R/4.
السؤال 3
ثلاث مقاومات (2Ω، 3Ω، 6Ω) موصلة على التوازي في دائرة كهربائية. أي المقاومات يمر بها تيار أكبر؟
- أ) المقاومة 6Ω
- ب) المقاومة 3Ω
- ج) المقاومة 2Ω ✅
- د) يمر نفس التيار في جميع المقاومات
الشرح: في التوصيل على التوازي، فرق الجهد (V) يكون ثابتاً على جميع المقاومات.
حسب قانون أوم (I = V/R)، يتناسب التيار المار في كل فرع تناسباً عكسياً مع قيمة المقاومة. لذلك، المقاومة الأصغر (2Ω) يمر بها التيار الأكبر.
السؤال 4
مقاومتان R₁ و R₂ متصلتان على التوازي، وكانت R₁ > R₂. فإن المقاومة المكافئة لهما تكون:
- أ) أكبر من R₁
- ب) بين قيمتي R₁ و R₂
- ج) أصغر من R₂ ✅
- د) تساوي متوسط المقاومتين
الشرح: من خصائص التوصيل على التوازي أن المقاومة المكافئة للدائرة تكون دائماً أصغر من أصغر مقاومة متصلة في التوازي.
بما أن R₂ هي المقاومة الأصغر، فإن المقاومة المكافئة يجب أن تكون أصغر منها.
السؤال 5
وصلت ثلاث مقاومات متماثلة على التوالي فكانت المقاومة المكافئة لها 18Ω. كم تكون المقاومة المكافئة لها إذا وصلت نفس المقاومات على التوازي؟
- أ) 6Ω
- ب) 2Ω ✅
- ج) 54Ω
- د) 9Ω
الشرح: في التوصيل على التوالي: 3R = 18، ومنه نستنتج أن مقاومة كل واحدة R = 6Ω.
في التوصيل على التوازي، المقاومة المكافئة = R / عددهما = 6 / 3 = 2Ω.
السؤال 6
مصباحان كهربائيان قدرتهما 40W و 60W يعملان على نفس فرق الجهد. أي المصباحين يمتلك مقاومة أكبر؟
- أ) المصباح 60W
- ب) المصباح 40W ✅
- ج) مقاومتيهما متساويتان
- د) لا يمكن التحديد
الشرح: قانون القدرة الكهربائية هو P = V² / R. عند ثبوت فرق الجهد (V)، تتناسب القدرة عكسياً مع المقاومة.
المصباح ذو القدرة الأقل (40W) يكون له مقاومة أكبر.
السؤال 7
مقاومتان 10Ω و 20Ω متصلتان على التوالي. إذا كان فرق الجهد بين طرفي المقاومة 10Ω هو 5V، فما فرق الجهد الكلي عبر المقاومتين معاً؟
- أ) 5V
- ب) 10V
- ج) 15V ✅
- د) 20V
الشرح: في التوصيل على التوالي، شدة التيار تكون ثابتة. نحسب التيار المار: I = V₁ / R₁ = 5 / 10 = 0.5A.
فرق الجهد الكلي = التيار الكلي × المقاومة الكلية = 0.5 × (10 + 20) = 0.5 × 30 = 15V.
السؤال 8
إذا مر تيار شدته 2A في مقاومة 5Ω، فإن الشحنة الكهربائية الكلية التي تمر عبرها خلال دقيقة واحدة تساوي:
- أ) 10C
- ب) 60C
- ج) 120C ✅
- د) 100C
الشرح: قانون كمية الشحنة الكهربائية هو Q = I × t.
يجب تحويل الزمن إلى ثوانٍ: دقيقة واحدة = 60 ثانية.
Q = 2 أمبير × 60 ثانية = 120 كولوم.
السؤال 9
لديك ثلاث مقاومات قيمة كل منها 3Ω. كيف يمكن توصيلها للحصول على مقاومة مكافئة قيمتها 2Ω؟
- أ) جميعها على التوالي
- ب) جميعها على التوازي
- ج) اثنتان على التوازي والمجموعة على التوالي مع الثالثة
- د) اثنتان على التوالي والمجموعة على التوازي مع الثالثة ✅
الشرح: بتوصيل مقاومتين على التوالي، المقاومة المكافئة لهما = 3 + 3 = 6Ω.
ثم نوصل هذه المجموعة (6Ω) على التوازي مع المقاومة الثالثة (3Ω). المقاومة المكافئة الكلية = (6 × 3) / (6 + 3) = 18 / 9 = 2Ω.
السؤال 10
ما هي الوظيفة الأساسية للمقاومة المتغيرة (الريوستات) في الدائرة الكهربائية؟
- أ) قياس فرق الجهد الكهربائي
- ب) قياس شدة التيار الكهربائي
- ج) التحكم في شدة التيار المار في الدائرة ✅
- د) إنتاج قوة دافعة كهربائية
الشرح: تُستخدم المقاومة المتغيرة (الريوستات) لتغيير المقاومة الكلية في الدائرة. وبحسب قانون أوم للدوائر المغلقة، فإن تغيير المقاومة يسمح بالتحكم في شدة التيار المار.
