الفيزياء — الظواهر الكهربائية: قانون أوم للمكثف — الثانية ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الظواهر الكهربائية: قانون أوم للمكثف

1. تعريف المكثف

المكثف الكهربائي هو عنصر إلكتروني يخزن الطاقة الكهربائية على شكل مجال كهربائي. سعة المكثف C تقاس بالفاراد (F). العلاقة الأساسية: q = C × u_C.

2. قانون أوم للمكثف

شدة التيار i(t) = dq/dt = C × du_C/dt. في دارة RC، شحن: u_C(t) = E(1 – e^-t/RC). تفريغ: u_C(t) = U₀ × e^-t/RC.

3. ثابت الزمن τ

τ = R × C هو ثابت الزمن. عند t = τ: u_C = 0.63E. بعد 5τ: مشحون 99%.

4. الطاقة المخزنة

E_c = (1/2)C × u_C² = q²/(2C).

5. أمثلة تطبيقية

مثال: R = 10kΩ, C = 100μF, E = 12V. τ = 1s. i₀ = 1.2mA.

6. تمرين تطبيقي

دارة RC: R = 2kΩ, C = 500μF, E = 10V. أوجد u_C(t) و i(t). احسب الطاقة المخزنة.

راجع درس دارة RL ودرس التحولات النووية.