حل المسائل التدريبية

1. إذا مر تيار كهربائي مقداره 0.50 A في مصباح كهربائي فرق الجهد بين طرفيه 125 V فما المعدل الزمني لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية؟ افترض أن كفاءة المصباح % 100.

P = IV = 63 W

2. تولد تيار مقداره 2.0A في مصباح متصل ببطارية سيارة، ما مقدار القدرة المستهلكة في المصباح إذا كان فرق الجهد عليه 12 V؟

P = IV = 24 W

3. ما مقدار التيار الكهربائي المار في مصباح قدرته 75 W متصل بمصدر جهد مقداره 125 V؟

P = IV

$I=\frac{p}{v}$

= 0.6 A

4. يمر تيار كهربائي مقداره 210 A في جهاز بدء التشغيل في محرك سيارة، فإذا كان فرق الجهد بين قطبي البطارية 12 V فما مقدار الطاقة الكهربائية التي تصل إلى جهاز بدء التشغيل خلال 10.0 S؟

P = IV , E= Pt
E= IVt= 2.5×10⁴ J

5. مصباح كهربائي كتب عليه 0.90 W، إذا كان فرق الجهد بين طرفيه 3.0 V فما مقدار شدة التيار المار فيه؟

P = IV

$I=\frac{p}{v}$

= 0.3 A

افترض في هذه المسائل جميعها أن جهد البطارية ومقاومات المصابيح ثابتة، بغض النظر عن مقدار التيار.

6. إذا وصل محرك بمصدر جهد، وكانت مقاومة المحرك في أثناء تشغيله 33Ω ومقدار التيار المار في تلك الدائرة 3.8 A، فما مقدار جهد المصدر؟

V = IR = 1.2×10² V

7. يمر تيار مقداره 2.0x10^-4A في مجس عند تشغيله ببطارية جهدها 3.0 V، ما مقدار مقاومة دائرة جهاز المجس؟

$\mathbf{R}=\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{I}}$

=1.5×10⁵ Ω

8. يسحب مصباح تيارا مقداره 0.50 A عند توصيله بمصدر جهد مقداره 120 A احسب مقدار:

a. مقاومة المصباح.

$\mathbf{R}=\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{I}}$

=2.4×10² Ω

b. القدرة الكهربائية المستهلكة في المصباح.

P= IV = 6×10 W

9. وصِل مصباح كُتب عليه 75 W بمصدر جهد 125 V، احسب مقدار:

a. التيار المار في المصباح.

$I=\frac{p}{v}$

=0.6 A

b. مقاومة المصباح.

$\mathbf{R}=\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{I}}$

=2.1×10² Ω

10. في المسألة السابقة، إذا أُضيفت مقاومة للمصباح لتقليل التيار المار فيه إلى نصف قيمته الأصلية، فما مقدار:

a. فرق الجهد بين طرفي المصباح؟

V = IR = 6.3×10 V

b. المقاومة التي أُضيفت إلى الدائرة؟

${\mathbf{R}}_{\text{total}}=\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{I}}$

= 4.2×10² Ω
R_res = R_total-R_lamp = 2.1×10² Ω

c. القدرة الكهربائية التي يستهلكها المصباح الآن؟

P = IV = 19 W

11. ارسم رسما تخطيطاً لدائرة توال تحتوي على بطارية فرق الجهد بين طرفيها 60.0 V، وأميتر، ومقاومة مقدارها 12.5Ω، وأوجد قراءة الأميتر، وحدّد اتجاه التيار.

I = 4.80 A

12. أضف فولتمتر إلى الرسم التخطيطي للدائرة الكهربائية في المسألة السابقة لقياس فرق الجهد بين طرفي المقاومتين، ثم أعد حلّها.

60.0 V

13. ارسم دائرة على أن تستخدم بطارية ومصباحاً ومفتاحاً كهربائياً ومقاومة متغيرة لتعديل سطوع المصباح.