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.
المكثفات وشحنها وتفريغها
المكثفة (Capacitor) هي عنصر كهربائي يخزن الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي. تتكون من لوحين معزولين بمادة عازلة. تستخدم المكثفات في دوائر التوقيت والترشيح وتخزين الطاقة.
سعة المكثفة
السعة الكهربائية C هي مقدار الشحنة التي يمكن للمكثفة تخزينها لكل وحدة جهد: C = Q/U. وحدة السعة هي الفاراد (F). سعة مكثفة ذات لوحين متوازيين: C = ε × A/d حيث A مساحة اللوح و d المسافة بينهما.
شحن المكثفة
عند توصيل مكثفة بمصدر جهد مستمر عبر مقاومة، تشحن المكثفة بشكل تدريجي. معادلة الشحن: q(t) = C × E × (1 – e^(-t/RC)) حيث τ = RC هو ثابت الزمن. بعد زمن τ ≈ 63% من الشحن، بعد 5τ ≈ 99%.
تفريغ المكثفة
عند فصل المكثفة عن المصدر وتوصيلها بمقاومة، تفرغ شحنتها تدريجياً: q(t) = Q₀ × e^(-t/RC). الطاقة المخزنة في مكثفة: E = ½ × C × U².
تمارين
- مكثفة سعتها 10 μF موصولة بمصدر 12 V. احسب الشحنة المخزنة.
- دارة RC حيث R = 100 kΩ و C = 50 μF. احسب ثابت الزمن τ.
- احسب الطاقة المخزنة في مكثفة سعتها 100 μF عند جهد 24 V.
للمزيد من الدروس حول الكهرباء، راجع درس الكهرباء: قانون أوم للمقاومة ودرس الطاقة الحرارية: انتقال الحرارة.
📍 دروس مشابهة:
- العلوم الفيزيائية — تمرين شامل رقم 12: مراجعة شاملة للبكالوريا — الثالثة ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري
- العلوم الفيزيائية — درس تطبيقي في الميكانيكا رقم 15 — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري
- الفيزياء — الحركة المستقيمة المنتظمة: المعادلات والتمثيل البياني — الثانية ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري