الثانوية العامة 2026الاستعلام عن النتيجةاعرف الكليات المناسبة لمجموعكتنسيق 2026

الفيزياء · الصف الثاني الثانوي

أسئلة: المكثف

12 سؤال اختيار من متعدد و6 سؤال مقالي بنموذج إجابة، لمراجعة درس «المكثف» من الفيزياء (الصف الثاني 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. ما هو العنصر الكهربي الذي يُستخدم لتخزين الشحنة الكهربية والطاقة الكهربية؟

    • المقاوم
    • الملف
    • المكثف
    • الترانزستور
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: المكثف

    المكثف هو عنصر كهربي مصمم خصيصًا لتخزين الشحنة الكهربية وبالتالي الطاقة الكهربية في مجاله الكهربي.

  2. ما هي الوحدة الأساسية لقياس السعة الكهربية؟

    • الأوم (Ω \Omega )
    • الفولت (V V )
    • الأمبير (A A )
    • الفاراد (F F )
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: الفاراد (F F )

    وحدة قياس السعة الكهربية هي الفاراد (F)، وهي تعادل كولوم لكل فولت.

  3. إذا كانت الشحنة الكهربية المختزنة على مكثف QQ وفرق الجهد بين لوحيه VV، فما هي العلاقة الصحيحة التي تعرّف السعة الكهربية CC؟

    • C=Q×VC = Q \times V
    • C=V/QC = V / Q
    • C=Q/VC = Q / V
    • C=Q2/VC = Q^2 / V
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: C=Q/VC = Q / V

    تُعرّف السعة الكهربية (CC) بأنها النسبة بين مقدار الشحنة المختزنة (QQ) وفرق الجهد المطبق (VV)، أي C=Q/VC = Q/V.

  4. أي من العوامل التالية يؤدي إلى زيادة سعة المكثف المتوازي الألواح؟

    • زيادة المسافة بين اللوحين
    • نقصان مساحة اللوحين
    • استخدام عازل ذي سماحية أقل
    • زيادة مساحة اللوحين
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: زيادة مساحة اللوحين

    سعة المكثف المتوازي الألواح تُعطى بالعلاقة C=εAdC = \frac{\varepsilon A}{d}، حيث AA هي مساحة اللوحين. بزيادة AA تزداد السعة.

  5. مكثف سعته 5μF5 \mu F تم شحنه بفرق جهد 10V10 V. ما هي الطاقة المختزنة فيه؟

    • 5×10−5 جول5 \times 10^{-5} \text{ جول}
    • 2.5×10−4 جول2.5 \times 10^{-4} \text{ جول}
    • 5×10−4 جول5 \times 10^{-4} \text{ جول}
    • 2.5×10−5 جول2.5 \times 10^{-5} \text{ جول}
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 2.5×10−4 جول2.5 \times 10^{-4} \text{ جول}

    تُحسب الطاقة المختزنة في المكثف بالعلاقة U=12CV2U = \frac{1}{2}CV^2. بالتعويض: U=12×(5×10−6F)×(10V)2=12×5×10−6×100=250×10−6J=2.5×10−4JU = \frac{1}{2} \times (5 \times 10^{-6} F) \times (10 V)^2 = \frac{1}{2} \times 5 \times 10^{-6} \times 100 = 250 \times 10^{-6} J = 2.5 \times 10^{-4} J.

  6. مكثف سعته 20μF20 \mu F موصل ببطارية جهدها 1.5V1.5 V. ما مقدار الشحنة المختزنة عليه؟

    • 3×10−5 كولوم3 \times 10^{-5} \text{ كولوم}
    • 3×10−6 كولوم3 \times 10^{-6} \text{ كولوم}
    • 1.5×10−5 كولوم1.5 \times 10^{-5} \text{ كولوم}
    • 2×10−5 كولوم2 \times 10^{-5} \text{ كولوم}
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 3×10−5 كولوم3 \times 10^{-5} \text{ كولوم}

    تُحسب الشحنة المختزنة بالعلاقة Q=CVQ = CV. بالتعويض: Q=(20×10−6F)×(1.5V)=30×10−6C=3×10−5CQ = (20 \times 10^{-6} F) \times (1.5 V) = 30 \times 10^{-6} C = 3 \times 10^{-5} C.

  7. مكثفان سعتاهما C1=3μFC_1 = 3 \mu F و C2=6μFC_2 = 6 \mu F موصلان على التوازي. ما هي السعة المكافئة لهما؟

    • 2μF2 \mu F
    • 4.5μF4.5 \mu F
    • 9μF9 \mu F
    • 18μF18 \mu F
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 9μF9 \mu F

    عند توصيل المكثفات على التوازي، تكون السعة المكافئة هي مجموع السعات الفردية: Cتوازي=C1+C2=3μF+6μF=9μFC_{\text{توازي}} = C_1 + C_2 = 3 \mu F + 6 \mu F = 9 \mu F.

  8. مكثفان سعتاهما C1=6μFC_1 = 6 \mu F و C2=3μFC_2 = 3 \mu F موصلان على التوالي. ما هي السعة المكافئة لهما؟

    • 1μF1 \mu F
    • 2μF2 \mu F
    • 9μF9 \mu F
    • 18μF18 \mu F
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 2μF2 \mu F

    عند توصيل المكثفات على التوالي، تُحسب السعة المكافئة من العلاقة: 1Cتوالي=1C1+1C2=16μF+13μF=1+26μF=36μF=12μF\frac{1}{C_{\text{توالي}}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{1}{6 \mu F} + \frac{1}{3 \mu F} = \frac{1+2}{6 \mu F} = \frac{3}{6 \mu F} = \frac{1}{2 \mu F}. إذن Cتوالي=2μFC_{\text{توالي}} = 2 \mu F.

  9. عند توصيل مجموعة مكثفات على التوازي، أي العبارات التالية صحيحة؟

    • تكون الشحنة الكلية على كل مكثف متساوية
    • تكون السعة المكافئة أصغر من أصغر سعة فردية
    • يكون فرق الجهد على كل مكثف متساويًا
    • تكون الطاقة المختزنة متساوية في كل مكثف
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: يكون فرق الجهد على كل مكثف متساويًا

    من خصائص توصيل المكثفات على التوازي أن فرق الجهد عبر جميع المكثفات يكون متساويًا ويساوي فرق الجهد الكلي المطبق على المجموعة.

  10. عند توصيل مجموعة مكثفات على التوالي، أي العبارات التالية صحيحة؟

    • تكون الشحنة الكلية على كل مكثف متساوية
    • تكون السعة المكافئة أكبر من أكبر سعة فردية
    • يكون فرق الجهد على كل مكثف متساويًا
    • تتوزع الشحنة الكلية بين المكثفات
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: تكون الشحنة الكلية على كل مكثف متساوية

    من خصائص توصيل المكثفات على التوالي أن الشحنة المختزنة على كل مكثف تكون متساوية وتساوي الشحنة الكلية للمجموعة.

  11. ما معنى أن سعة مكثف 1 فاراد؟

    • يختزن 11 فولت عند شحنة 11 كولوم
    • يختزن 11 كولوم عند فرق جهد 11 فولت
    • يختزن 11 جول عند شحنة 11 كولوم
    • يختزن 11 كولوم عند طاقة 11 جول
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: يختزن 11 كولوم عند فرق جهد 11 فولت

    الفاراد الواحد يُعرّف بأنه السعة التي يكتسبها مكثف عندما يختزن شحنة مقدارها 11 كولوم عند تطبيق فرق جهد مقداره 11 فولت بين لوحيه (1F=1C/V1 F = 1 C/V).

  12. أي من الصيغ التالية لا تمثل الطاقة المختزنة في مكثف مشحون؟

    • U=12QVU = \frac{1}{2}QV
    • U=12CV2U = \frac{1}{2}CV^2
    • U=Q22CU = \frac{Q^2}{2C}
    • U=QV2U = QV^2
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: U=QV2U = QV^2

    الصيغ الصحيحة للطاقة المختزنة هي U=12QVU = \frac{1}{2}QV و U=12CV2U = \frac{1}{2}CV^2 و U=Q22CU = \frac{Q^2}{2C}. الصيغة U=QV2U = QV^2 ليست صحيحة.

أسئلة مقالية

  1. عرّف السعة الكهربية للمكثف، واذكر العوامل التي تعتمد عليها سعة المكثف المتوازي الألواح مع كتابة العلاقة الرياضية.

    عرض نموذج الإجابة

    السعة الكهربية (CC) هي خاصية للمكثف تعبر عن قدرته على تخزين الشحنة الكهربية، وتُعرّف بأنها النسبة بين الشحنة المختزنة على المكثف (QQ) وفرق الجهد بين لوحيه (VV)، أي C=Q/VC = Q/V. بالنسبة للمكثف المتوازي الألواح، تعتمد سعته على ثلاثة عوامل: 1. **مساحة تراكب اللوحين (AA):** تزداد السعة بزيادة مساحة اللوحين. 2. **المسافة الفاصلة بين اللوحين (dd):** تقل السعة بزيادة المسافة بين اللوحين. 3. **السماحية الكهربية للمادة العازلة (ε\varepsilon):** تزداد السعة باستخدام مادة عازلة ذات سماحية أعلى. العلاقة الرياضية هي: C=εAdC = \frac{\varepsilon A}{d}

  2. اشرح لماذا تُختزن الطاقة في المكثف المشحون، واذكر الصيغ الثلاثة لحساب هذه الطاقة.

    عرض نموذج الإجابة

    تُختزن الطاقة في المكثف المشحون نتيجة للشغل المبذول في نقل الشحنات من لوح إلى آخر ضد قوى التنافر الكهربي المتزايدة بين الشحنات المتراكمة. هذا الشغل لا يفقد، بل يُختزن كطاقة وضع كهربية في المجال الكهربي بين لوحي المكثف. الصيغ الثلاثة لحساب الطاقة المختزنة (UU) هي: 1. U=12QVU = \frac{1}{2}QV 2. U=12CV2U = \frac{1}{2}CV^2 3. U=Q22CU = \frac{Q^2}{2C}

  3. مكثفان سعتاهما C1=10μFC_1 = 10 \mu F و C2=15μFC_2 = 15 \mu F. احسب السعة المكافئة لهما في حالتين: (أ) توصيلهما على التوازي، (ب) توصيلهما على التوالي.

    عرض نموذج الإجابة

    (أ) عند التوصيل على التوازي: Cتوازي=C1+C2=10μF+15μF=25μFC_{\text{توازي}} = C_1 + C_2 = 10 \mu F + 15 \mu F = 25 \mu F (ب) عند التوصيل على التوالي: 1Cتوالي=1C1+1C2=110μF+115μF\frac{1}{C_{\text{توالي}}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{1}{10 \mu F} + \frac{1}{15 \mu F} 1Cتوالي=330μF+230μF=530μF=16μF\frac{1}{C_{\text{توالي}}} = \frac{3}{30 \mu F} + \frac{2}{30 \mu F} = \frac{5}{30 \mu F} = \frac{1}{6 \mu F} Cتوالي=6μFC_{\text{توالي}} = 6 \mu F

  4. مكثف سعته 20μF20 \mu F تم شحنه بواسطة بطارية جهدها 50V50 V. احسب: (أ) الشحنة المختزنة على المكثف، (ب) الطاقة المختزنة فيه.

    عرض نموذج الإجابة

    (أ) الشحنة المختزنة (QQ): Q=CVQ = CV Q=(20×10−6F)×(50V)Q = (20 \times 10^{-6} F) \times (50 V) Q=1000×10−6C=1×10−3CQ = 1000 \times 10^{-6} C = 1 \times 10^{-3} C (ب) الطاقة المختزنة (UU): U=12CV2U = \frac{1}{2}CV^2 U=12×(20×10−6F)×(50V)2U = \frac{1}{2} \times (20 \times 10^{-6} F) \times (50 V)^2 U=12×20×10−6×2500U = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6} \times 2500 U=10×10−6×2500=25000×10−6J=0.025JU = 10 \times 10^{-6} \times 2500 = 25000 \times 10^{-6} J = 0.025 J

  5. قارن بين توصيل المكثفات على التوالي وعلى التوازي من حيث: (أ) السعة المكافئة، (ب) فرق الجهد الكلي، (ج) الشحنة الكلية.

    عرض نموذج الإجابة

    مقارنة بين توصيل المكثفات على التوالي والتوازي: **1. السعة المكافئة:** * **التوازي:** تزداد السعة المكافئة وتكون أكبر من أي سعة فردية (مجموع السعات). Cتوازي=C1+C2+⋯C_{\text{توازي}} = C_1+C_2+\cdots * **التوالي:** تقل السعة المكافئة وتكون أصغر من أصغر سعة فردية (مقلوب السعة المكافئة يساوي مجموع مقلوبات السعات). 1Cتوالي=1C1+1C2+⋯\frac{1}{C_{\text{توالي}}} = \frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\cdots **2. فرق الجهد الكلي:** * **التوازي:** فرق الجهد يكون متساويًا على جميع المكثفات ويساوي فرق الجهد الكلي للمجموعة. Vكلي=V1=V2=⋯V_{\text{كلي}} = V_1 = V_2 = \cdots * **التوالي:** فرق الجهد الكلي يتوزع على المكثفات بحيث يكون مجموع فروق الجهد الفردية يساوي فرق الجهد الكلي. Vكلي=V1+V2+⋯V_{\text{كلي}} = V_1 + V_2 + \cdots **3. الشحنة الكلية:** * **التوازي:** الشحنة الكلية تتوزع على المكثفات بحيث يكون مجموع الشحنات الفردية يساوي الشحنة الكلية. Qكلي=Q1+Q2+⋯Q_{\text{كلي}} = Q_1 + Q_2 + \cdots * **التوالي:** الشحنة تكون متساوية على جميع المكثفات وتساوي الشحنة الكلية للمجموعة. Qكلي=Q1=Q2=⋯Q_{\text{كلي}} = Q_1 = Q_2 = \cdots

  6. لماذا تُستخدم المكثفات في أجهزة إزالة الرجفان القلبي، وما هو المبدأ الفيزيائي الذي تستغله في هذا التطبيق؟

    عرض نموذج الإجابة

    تُستخدم المكثفات في أجهزة إزالة الرجفان القلبي (Defibrillators) لاستغلال قدرتها على تخزين كمية كبيرة نسبيًا من الطاقة الكهربية وتفريغها بسرعة عالية جدًا (في نبضة واحدة قصيرة ومكثفة). المبدأ الفيزيائي المستغل هو قدرة المكثف على تخزين الطاقة في مجاله الكهربي (كما هو موضح في العلاقة U=12CV2U = \frac{1}{2}CV^2) ثم إطلاق هذه الطاقة المخزنة بشكل فوري عند الحاجة، لتوفير صدمة كهربائية قوية لإعادة تنظيم إيقاع القلب.

الرجوع إلى الدرس

السؤال 1 من 10