الثانوية العامة 2026الاستعلام عن النتيجةاعرف الكليات المناسبة لمجموعكتنسيق 2026

الفيزياء · الصف الثالث الثانوي

أسئلة: دوائر التيار المتردد

28 سؤال اختيار من متعدد و14 سؤال مقالي بنموذج إجابة، لمراجعة درس «دوائر التيار المتردد» من الفيزياء (الصف الثالث الثانوي). راجع الأسئلة أدناه، أو اختبر نفسك فورًا.

اختبار سريع من 10 أسئلة عشوائية من بنك الأسئلة أعلاه — تُخلط الأسئلة والاختيارات في كل مرة، فلن يتكرر الاختبار بنفس الترتيب.

اختيار من متعدد

  1. تُعطى القيمة اللحظية للتيار المتردد الجيبي بالعلاقة:

    • i=I0sin⁡(ωt)i = I_0 \sin(\omega t)
    • i=I0cos⁡(2ωt)i = I_0 \cos(2\omega t)
    • i=Iفi = I_{\text{ف}} ثابتة دائمًا
    • i=I0ti = I_0 t
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: i=I0sin⁡(ωt)i = I_0 \sin(\omega t)

    هذه هي الصيغة الجيبية القياسية للتيار المتردد.

  2. لا يصلح استخدام المتوسط الحسابي لوصف الأثر الفعلي للتيار المتردد (كإنتاج الحرارة) لأن:

    • متوسط قيمة الدالة الجيبية على دورة كاملة يساوي صفرًا
    • التيار المتردد لا يُنتج أي حرارة إطلاقًا
    • المتوسط الحسابي أكبر دائمًا من القيمة العظمى
    • التيار المتردد ثابت المقدار والاتجاه
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: متوسط قيمة الدالة الجيبية على دورة كاملة يساوي صفرًا

    ولذلك عُرِّفت القيمة الفعالة بديلًا عن المتوسط الحسابي.

  3. تُعرَّف القيمة الفعالة للتيار المتردد بأنها:

    • القيمة المكافئة لتيار مستمر يُنتج المقدار نفسه من الحرارة في المقاومة نفسها خلال الزمن نفسه
    • القيمة اللحظية للتيار عند بداية الدورة
    • نصف القيمة العظمى للتيار دائمًا بلا حساب
    • القيمة العظمى للتيار نفسها
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: القيمة المكافئة لتيار مستمر يُنتج المقدار نفسه من الحرارة في المقاومة نفسها خلال الزمن نفسه

    هذا هو التعريف الفيزيائي للقيمة الفعالة (الجذر التربيعي لمتوسط المربع).

  4. العلاقة بين القيمة الفعالة والقيمة العظمى للتيار المتردد هي:

    • Iف=I0/2I_{\text{ف}} = I_0 / \sqrt{2}
    • Iف=I02I_{\text{ف}} = I_0 \sqrt{2}
    • Iف=2I0I_{\text{ف}} = 2 I_0
    • Iف=I0I_{\text{ف}} = I_0 دائمًا
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: Iف=I0/2I_{\text{ف}} = I_0 / \sqrt{2}

    هذه هي العلاقة الصحيحة بين القيمة الفعالة والعظمى.

  5. عند توصيل مقاومة أومية نقية بمفردها بمصدر تيار متردد، تكون العلاقة بين الجهد والتيار من حيث الطور:

    • متفقان في الطور تمامًا
    • الجهد متقدم على التيار بـ90°
    • التيار متقدم على الجهد بـ90°
    • متعاكسان تمامًا في الطور (فرق 180°)
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: متفقان في الطور تمامًا

    في المقاومة الأومية لا يوجد أي تأخر أو تقدّم بين الجهد والتيار.

  6. عند توصيل ملف حث نقي بمصدر تيار متردد، فإن التيار:

    • يتأخر عن الجهد بزاوية طور مقدارها 90°
    • يتقدم على الجهد بزاوية طور مقدارها 90°
    • يتفق مع الجهد تمامًا في الطور
    • يتعاكس تمامًا مع الجهد (فرق 180°)
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: يتأخر عن الجهد بزاوية طور مقدارها 90°

    الحث الذاتي في الملف يعارض تغيّر التيار فيؤخره عن الجهد.

  7. تُعطى المفاعلة الحثية لملف بالعلاقة:

    • XL=2πfLX_L = 2\pi f L
    • XL=1/(2πfC)X_L = 1/(2\pi f C)
    • XL=RX_L = R
    • XL=R2+XC2X_L = \sqrt{R^2+X_C^2}
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: XL=2πfLX_L = 2\pi f L

    هذه هي صيغة المفاعلة الحثية.

  8. عند زيادة تردد مصدر التيار المتردد، فإن المفاعلة الحثية للملف:

    • تزداد
    • تقل
    • تبقى ثابتة
    • تنعدم فورًا
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: تزداد

    لأن XLX_L تتناسب طرديًا مع التردد ff.

  9. تنعدم المفاعلة الحثية للملف النقي عند:

    • التيار المستمر (f=0f=0)
    • أعلى تردد ممكن
    • أي تردد متوسط
    • لا تنعدم مهما كان التردد
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: التيار المستمر (f=0f=0)

    الملف النقي لا يعارض التيار المستمر المستقر بعد استقراره إطلاقًا.

  10. عند توصيل مكثف بمصدر تيار متردد، فإن التيار:

    • يتقدم على الجهد بزاوية طور مقدارها 90°
    • يتأخر عن الجهد بزاوية طور مقدارها 90°
    • يتفق مع الجهد تمامًا في الطور
    • يتعاكس تمامًا مع الجهد
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: يتقدم على الجهد بزاوية طور مقدارها 90°

    هذا عكس حالة الملف تمامًا.

  11. تُعطى المفاعلة السعوية لمكثف بالعلاقة:

    • XC=1/(2πfC)X_C = 1/(2\pi f C)
    • XC=2πfLX_C = 2\pi f L
    • XC=RX_C = R
    • XC=R2+XL2X_C = \sqrt{R^2+X_L^2}
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: XC=1/(2πfC)X_C = 1/(2\pi f C)

    هذه هي صيغة المفاعلة السعوية.

  12. عند زيادة تردد مصدر التيار المتردد، فإن المفاعلة السعوية للمكثف:

    • تقل
    • تزداد
    • تبقى ثابتة
    • تصبح لا نهائية فورًا
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: تقل

    لأن XCX_C تتناسب عكسيًا مع التردد ff.

  13. تصبح المفاعلة السعوية لا نهائية عند:

    • التيار المستمر (f=0f=0)
    • أعلى تردد ممكن
    • أي تردد متوسط
    • لا تصبح لا نهائية مهما كان التردد
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: التيار المستمر (f=0f=0)

    عند f=0f=0 لا يمر أي تيار مستقر خلال مكثف مشحون تمامًا.

  14. تُعطى الممانعة الكلية لدائرة RLC على التوالي بالعلاقة:

    • Z=R2+(XL−XC)2Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}
    • Z=R+XL+XCZ = R + X_L + X_C
    • Z=XL−XCZ = X_L - X_C
    • Z=RXLXCZ = R X_L X_C
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: Z=R2+(XL−XC)2Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}

    هذه هي صيغة الممانعة الكلية لدائرة RLC على التوالي.

  15. في دائرة RLC على التوالي، إذا كانت XL>XCX_L > X_C فإن:

    • الجهد الكلي يتقدم على التيار
    • الجهد الكلي يتأخر عن التيار
    • الجهد والتيار يتفقان تمامًا في الطور
    • الممانعة تصبح صفرًا
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: الجهد الكلي يتقدم على التيار

    عندما تغلب المفاعلة الحثية يكون سلوك الدائرة أقرب إلى السلوك الحثي.

  16. يحدث الرنين في دائرة RLC على التوالي عند تحقق الشرط:

    • XL=XCX_L = X_C
    • XL=2XCX_L = 2X_C
    • R=XLR = X_L
    • XL+XC=0X_L + X_C = 0
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: XL=XCX_L = X_C

    عند هذا الشرط تتلاشى المفاعلتان المتعاكستان تمامًا.

  17. عند تردد الرنين في دائرة RLC على التوالي، تكون الممانعة الكلية للدائرة:

    • في حدها الأدنى (تساوي RR فقط)
    • في حدها الأعظم
    • صفرًا تمامًا
    • لا نهائية
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: في حدها الأدنى (تساوي RR فقط)

    عند الرنين تتلاشى (XL−XC)(X_L-X_C) فتصبح Z=RZ=R.

  18. في دائرة RLC على التوالي تُستهلك القدرة الكهربية في:

    • المقاومة الأومية فقط
    • الملف فقط
    • المكثف فقط
    • الملف والمكثف معًا
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: المقاومة الأومية فقط

    لأن الملف والمكثف يختزنان الطاقة في مجال ثم يرجعانها للمصدر، فتساوي القدرة I2RI^2R.

  19. في دائرة RLC على التوالي مقاومتها 40 Ω40\ \Omega يمر بها تيار فعال 2 A2\ \text{A}. القدرة المستهلكة فيها تساوي:

    • 160 W160\ \text{W}
    • 80 W80\ \text{W}
    • 320 W320\ \text{W}
    • 20 W20\ \text{W}
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 160 W160\ \text{W}

    P=I2R=4×40P = I^2R = 4 \times 40.

  20. مصدر تيار متردد قيمته العظمى للجهد 311 فولت. أوجد القيمة الفعالة لهذا الجهد تقريبًا. (خذ 2≈1.414\sqrt2 \approx 1.414)

    • 220 فولت
    • 311 فولت
    • 440 فولت
    • 155.5 فولت
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 220 فولت

    Vف=V0/2=311/1.414≈220V_{\text{ف}} = V_0/\sqrt2 = 311/1.414 \approx 220 فولت.

  21. مكثفان سعتاهما 24 و48 ميكروفاراد وُصلا على التوالي. السعة الكلية:

    • 16 ميكروفاراد
    • 72 ميكروفاراد
    • 36 ميكروفاراد
    • 8 ميكروفاراد
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 16 ميكروفاراد

    C=(24×48)/(24+48)=16C = (24 \times 48)/(24 + 48) = 16.

  22. مكثفان سعتاهما 24 و48 ميكروفاراد وُصلا على التوازي. السعة الكلية:

    • 72 ميكروفاراد
    • 16 ميكروفاراد
    • 24 ميكروفاراد
    • 36 ميكروفاراد
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 72 ميكروفاراد

    C=C1+C2C = C_1 + C_2.

  23. مقاومة 30 Ω30\ \Omega وملف مفاعلته 40 Ω40\ \Omega على التوالي. المعاوقة:

    • 50 Ω50\ \Omega
    • 70 Ω70\ \Omega
    • 10 Ω10\ \Omega
    • 1200 Ω1200\ \Omega
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 50 Ω50\ \Omega

    Z=302+402Z = \sqrt{30^2 + 40^2}.

  24. لا يصلح الأميتر ذو الملف المتحرك لقياس التيار المتردد لأن:

    • شدة التيار واتجاهه تتغيران باستمرار
    • مقاومته كبيرة جدًا
    • ملفه من النحاس
    • التيار المتردد لا ينتج حرارة
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: شدة التيار واتجاهه تتغيران باستمرار

    فيُستخدم الأميتر الحراري المعتمد على التأثير الحراري.

  25. تدريج الأميتر الحراري غير منتظم لأن:

    • الحرارة المتولدة تتناسب مع مربع شدة التيار
    • السلك لا يتمدد
    • المؤشر ثابت
    • المقاومة تساوي صفرًا
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: الحرارة المتولدة تتناسب مع مربع شدة التيار

    فتتسع الأقسام بزيادة التيار بصورة غير خطية.

  26. في الدائرة المهتزة تتبادل الطاقة باستمرار بين:

    • المجال الكهربي للمكثف والمجال المغناطيسي للملف
    • المكثف والبطارية فقط
    • الملف والأرض
    • المقاومة والملف فقط
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: المجال الكهربي للمكثف والمجال المغناطيسي للملف

    تتبادل الطاقة بين المجالين وتتحول جزء منها إلى حرارة بسبب المقاومة.

  27. ملف 0.1 H0.1\ \text{H} ومكثف 10 μF10\ \mu\text{F} في دائرة مهتزة. التردد يقارب:

    • 159 هرتز
    • 50 هرتز
    • 1000 هرتز
    • 31.8 هرتز
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 159 هرتز

    f=1/(2πLC)=1/(2π×10−3)f = 1/(2\pi\sqrt{LC}) = 1/(2\pi \times 10^{-3}).

  28. في جهاز الاستقبال اللاسلكي يُضبط التردد على محطة بتغيير:

    • سعة المكثف في دائرة الرنين حتى يتساوى تردد الدائرة مع تردد المحطة
    • جهد البطارية
    • مقاومة السلك
    • عدد لفات الأميتر
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: سعة المكثف في دائرة الرنين حتى يتساوى تردد الدائرة مع تردد المحطة

    لأن التيار يبلغ أكبر قيمة عند تساوي التردد.

أسئلة مقالية

  1. وضّح لماذا لا تصلح القيمة المتوسطة الحسابية لوصف الأثر الفعلي للتيار المتردد، وعرّف القيمة الفعالة.

    عرض نموذج الإجابة

    متوسط قيمة الدالة الجيبية على دورة كاملة يساوي صفرًا (لأن التيار يتغير بانتظام حول الصفر موجبًا وسالبًا)، فلا يصلح المتوسط الحسابي لوصف أثر فعلي كإنتاج الحرارة. لذلك تُعرَّف القيمة الفعالة بأنها القيمة المكافئة لتيار مستمر يُنتج المقدار نفسه من الحرارة في المقاومة نفسها خلال الزمن نفسه، وتُعطى بالعلاقة Iف=I0/2I_{\text{ف}} = I_0/\sqrt2.

  2. صف العلاقة بين الجهد والتيار (من حيث الطور) عند توصيل مقاومة أومية نقية بمفردها بمصدر تيار متردد.

    عرض نموذج الإجابة

    عند توصيل مقاومة أومية نقية بمصدر تيار متردد، لا يوجد أي تأخر أو تقدّم زمني بين الجهد والتيار؛ فكلاهما يصل إلى قيمته العظمى ويعبر الصفر في اللحظة نفسها، أي أن التيار والجهد متفقان في الطور تمامًا، وتظل العلاقة بين قيمتيهما الفعالتين خاضعة لقانون أوم: Vف=IفRV_{\text{ف}} = I_{\text{ف}} R.

  3. عرّف المفاعلة الحثية واكتب قانونها، ووضح أثر زيادة التردد عليها وحالتها عند التيار المستمر.

    عرض نموذج الإجابة

    المفاعلة الحثية هي مقياس معارضة الملف لمرور التيار المتردد، وتُعطى بالعلاقة: XL=ωL=2πfLX_L = \omega L = 2\pi f L تزداد المفاعلة الحثية بزيادة تردد المصدر أو بزيادة معامل الحث الذاتي للملف، وتنعدم عند التيار المستمر (f=0f=0)، أي أن الملف النقي لا يعارض التيار المستمر المستقر بعد استقراره على الإطلاق.

  4. عرّف المفاعلة السعوية واكتب قانونها، ووضح أثر زيادة التردد عليها وحالتها عند التيار المستمر.

    عرض نموذج الإجابة

    المفاعلة السعوية هي مقياس معارضة المكثف لمرور التيار المتردد، وتُعطى بالعلاقة: XC=1ωC=12πfCX_C = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2\pi f C} تقل المفاعلة السعوية بزيادة التردد أو بزيادة سعة المكثف، وتصبح لا نهائية عند التيار المستمر (عند f=0f=0 لا يمر أي تيار مستقر خلال مكثف مشحون تمامًا).

  5. اكتب قانون الممانعة الكلية لدائرة RLC على التوالي، ووضح متى يتقدم الجهد الكلي على التيار ومتى يتأخر عنه.

    عرض نموذج الإجابة

    Z=R2+(XL−XC)2Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} إذا كانت XL>XCX_L > X_C يتقدم الجهد الكلي على التيار (سلوك الدائرة أقرب إلى السلوك الحثي)، وإذا كانت XC>XLX_C > X_L يتأخر الجهد الكلي عن التيار (سلوك الدائرة أقرب إلى السلوك السعوي).

  6. عرّف ظاهرة الرنين في دائرة RLC على التوالي، واذكر الشرط اللازم لحدوثها وقيمة الممانعة الكلية عندها.

    عرض نموذج الإجابة

    يحدث الرنين الكهربي في دائرة RLC على التوالي عند تردد معين للمصدر تتساوى عنده المفاعلتان الحثية والسعوية (XL=XCX_L = X_C)، فيتلاشى أثرهما المتعاكس تمامًا وتصبح الممانعة الكلية للدائرة عند حدها الأدنى (تساوي المقاومة الأومية RR فقط)، ويصل التيار المار في الدائرة عندئذٍ إلى قيمته العظمى الممكنة.

  7. اكتب قانون تردد الرنين لدائرة RLC على التوالي، واذكر أحد التطبيقات العملية لظاهرة الرنين.

    عرض نموذج الإجابة

    fr=12πLCf_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} يُستخدم مبدأ الرنين في دوائر الاستقبال الإذاعي والتليفزيوني لانتقاء تردد محطة إرسال بعينها من بين إشارات عديدة.

  8. علل: لا يستهلك الملف النقي ولا المكثف النقي قدرة كهربية في دائرة التيار المتردد.

    عرض نموذج الإجابة

    لأن الملف يختزن الطاقة في مجال مغناطيسي والمكثف في مجال كهربي ثم يعيدانها إلى المصدر مع تتابع دورة التيار، فلا تتحول إلى حرارة. وتُستهلك القدرة في المقاومة الأومية فقط P=I2RP = I^2R.

  9. دائرة RLC على التوالي فيها R=40 ΩR = 40\ \Omega وXL=100 ΩX_L = 100\ \Omega وXC=70 ΩX_C = 70\ \Omega ومصدر 100 V100\ \text{V}. أوجد المعاوقة والتيار والقدرة المستهلكة.

    عرض نموذج الإجابة

    Z=402+(100−70)2=50 ΩZ = \sqrt{40^2 + (100-70)^2} = 50\ \Omega. I=100/50=2I = 100/50 = 2 أمبير. P=I2R=4×40=160P = I^2R = 4 \times 40 = 160 وات.

  10. دائرة RLC على التوالي بها ملف حثه 1 هنري ومكثف سعته 25×10−625\times10^{-6} فاراد. أوجد تردد الرنين لهذه الدائرة.

    عرض نموذج الإجابة

    باستخدام قانون تردد الرنين: fr=12πLC=12π1×25×10−6=12π2.5×10−5=12π×5×10−3≈31.8 هرتزf_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{1\times25\times10^{-6}}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{2.5\times10^{-5}}} = \frac{1}{2\pi\times5\times10^{-3}} \approx 31.8\ \text{هرتز}

  11. وضّح لماذا لا يجوز الجمع الجبري لفروق الجهد في دائرة تيار متردد على التوالي، مع مثال عددي.

    عرض نموذج الإجابة

    لأن جهد المقاومة في الطور نفسه مع التيار وجهد الملف يتقدم 90∘90^\circ وجهد المكثف يتأخر 90∘90^\circ فتجمع الجهود اتجاهيًا. مثال: VR=60V_R = 60 وVL=80V_L = 80 فولت: الجبري 140 أكبر من جهد المصدر، أما الاتجاهي 602+802=100\sqrt{60^2 + 80^2} = 100 فولت.

  12. اشرح ما يحدث في الدائرة المهتزة منذ لحظة وصل المكثف المشحون بالملف.

    عرض نموذج الإجابة

    يفرغ المكثف شحنته عبر الملف فيمر تيار وينشأ مجال مغناطيسي فتتحول الطاقة الكهربية إلى مغناطيسية. عند تمام التفريغ يبلغ التيار أقصاه، ثم يقل فتتولد قوة دافعة تُبقي التيار فتشحن المكثف بقطبية معاكسة وتعود الطاقة كهربية، وتتكرر العملية فيمر تيار متردد. وبسبب المقاومة تتحول طاقة إلى حرارة فتضمحل الشحنة.

  13. تيار متردد تردده 50 هرتز يمر في مقاومة 12 Ω12\ \Omega وملف حثه 0.05 H0.05\ \text{H}. احسب المعاوقة تقريبًا.

    عرض نموذج الإجابة

    XL=2π×50×0.05=15.7 ΩX_L = 2\pi \times 50 \times 0.05 = 15.7\ \Omega. Z=122+15.72≈19.8 ΩZ = \sqrt{12^2 + 15.7^2} \approx 19.8\ \Omega.

  14. قارن بين سلوك الملف والمكثف في دائرة تيار متردد من حيث فرق الطور وتأثير زيادة التردد في مفاعلة كل منهما.

    عرض نموذج الإجابة

    الملف: الجهد يتقدم على التيار 90∘90^\circ وتزداد مفاعلته XL=2πfLX_L = 2\pi fL بزيادة التردد. المكثف: التيار يتقدم على الجهد 90∘90^\circ وتقل مفاعلته XC=1/(2πfC)X_C = 1/(2\pi fC) بزيادة التردد.

الرجوع إلى الدرس

السؤال 1 من 10