التيار الكهربائي المستمر — قوانين كيرشوف
يُعد درس التيار الكهربائي المستمر وقوانين كيرشوف من الدروس الأساسية في مادة العلوم الفيزيائية للسنة الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم)، حيث يُعنى بدراسة سلوك التيار الكهربائي في الدوائر البسيطة والمركبة.
أولاً: المفاهيم الأساسية للتيار الكهربائي المستمر
التيار الكهربائي المستمر (DC) هو تيار ثابت الشدة والاتجاه، وينتج عن مصدر كهربائي مثل البطارية أو المولد. يُرمز لشدة التيار بالرمز I وتُقاس بوحدة الأمبير (A). أما التوتر الكهربائي (فرق الجهد) فيُرمز له بالرمز U ويُقاس بالفولط (V).
قانون أوم: ينص على أن شدة التيار المار في ناقل معدني تتناسب طرداً مع التوتر المطبق بين طرفيه: U = R × I حيث R هي المقاومة الكهربائية وتُقاس بالأوم (Ω).
ثانياً: قوانين كيرشوف
1. قانون التيارات (قانون العقد): مجموع شدة التيارات الداخلة إلى عقدة يساوي مجموع شدة التيارات الخارجة منها. Σ Iداخلة = Σ Iخارجة
2. قانون التوترات (قانون الحلقة): المجموع الجبري للتوترات على طول حلقة مغلقة يساوي صفراً. Σ U = 0
ثالثاً: تطبيقات على قوانين كيرشوف
مثال 1: في دائرة كهربائية تحتوي على بطارية قوتها المحركة الكهربائية 12V ومقاومتين R₁=4Ω و R₂=6Ω موصولتين على التوالي. احسب شدة التيار المار في الدائرة.
الحل: المقاومة المكافئة Rم = R₁ + R₂ = 4 + 6 = 10Ω. من قانون أوم: I = E / Rم = 12 / 10 = 1.2A.
رابعاً: مثال بكالوريا
تمرين بكالوريا (دورة 2019): نعتبر الدائرة الكهربائية التالية: مولد قوته المحركة E=24V ومقاومته الداخلية r=1Ω، موصول على التوالي مع مقاومتين R₁=5Ω و R₂=10Ω.
1. احسب المقاومة المكافئة للدائرة.
2. احسب شدة التيار المار في الدائرة.
3. احسب التوتر بين طرفي كل مقاومة.
الحل:
1. Rم = r + R₁ + R₂ = 1 + 5 + 10 = 16Ω
2. I = E / Rم = 24 / 16 = 1.5A
3. U₁ = R₁ × I = 5 × 1.5 = 7.5V ، U₂ = R₂ × I = 10 × 1.5 = 15V
التحقق: U₁ + U₂ + Ur = 7.5 + 15 + (1×1.5) = 24V = E ✓
خلاصة
تمكننا قوانين كيرشوف من تحليل الدوائر الكهربائية المعقدة بسهولة، وهي أدوات أساسية لفهم سلوك التيار المستمر في التطبيقات المختلفة، وتُستخدم بشكل متكرر في امتحانات البكالوريا.
دروس مشابهة
- التسيير المحاسبي — طرق تقييم المخزونات (FIFO، LIFO، CUMP) في المحاسبة: شرح وحساب
- البلاغة العربية: شرح كامل لفروع المعاني والبيان والبديع – الثالثة ثانوي (بكالوري
- مشكلة الدولة في الفلسفة: نظريات النشأة والتعاقد الاجتماعي (هوبز، لوك، روسو) مع ت
مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.