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.
درس في الفيزياء مخصص لتلاميذ السنة الثالثة ثانوي شعبة علوم تجريبية حول دارة RL (وشيعة ومقاومة). المحتوى يتبع المنهاج الرسمي الجزائري ويساعد في التحضير للبكالوريا من خلال أمثلة وتمارين محلولة.
المحتوى النظري
دارة RL تتكون من وشيعة (L) ومقاومة (R) مربوطة على التسلسل مع مولد للتيار المستمر. تظهر ظاهرة التحريض الذاتي في الوشيعة عند تغير التيار.
قانون أوم في دارة RL: E = Ri + L(di/dt).
ثابت الزمن: t = L/R. يمثل الزمن اللازم ليصل التيار إلى 63% من قيمته القصوى.
الطاقة المخزنة في الوشيعة: W = (1/2)Li2.
القواعد الأساسية
1. عند غلق الدارة: التيار يزداد تدريجيا (لا يمكن أن يتغير لحظيا في الوشيعة).
2. عند فتح الدارة: التيار يتناقص تدريجيا ويظهر توتر ذاتي كبير.
3. المعادلة التفاضلية: di/dt + (R/L)i = E/L.
4. الحل: i(t) = (E/R)(1 – e-tR/L) للإغلاق.
5. التوتر بين طرفي الوشيعة: uL = L(di/dt).
تمارين بكالوريا
تمرين 1 (بكالوريا 2023):
دارة RL تتكون من R = 10 W و L = 0.2 H ومولد E = 12 V. أحسب ثابت الزمن والتيار الأقصى.
الحل: t = L/R = 0.2/10 = 0.02 s. I_max = E/R = 12/10 = 1.2 A.
تمرين 2:
في دارة RL، إذا كان التيار بعد زمن t يساوي 0.5 A والتيار الأقصى 2 A وثابت الزمن 0.1 s. أحسب الزمن t.
الحل: i(t) = I_max(1 – e-t/t). 0.5 = 2(1 – e-t/0.1). 0.25 = 1 – e-t/0.1. e-t/0.1 = 0.75. -t/0.1 = ln(0.75). t = -0.1 x ln(0.75) = 0.0288 s.
