الإجابة الصحيحة (خطأ)

العلاقة بين سمك السلك ومقاومته وقيمته العيارية هي كالتالي:

• السلكالسميكله مساحة مقطع أكبر، وبالتالي مقاومته الكهربائيةأقل($R \propto 1/A$).
• المقاومة الأقل تعني أنه يمكنه تحمل مرور تيارأكبرقبل أن يسخن لدرجة الانصهار.
• القيمة العيارية للمنصهر هي أقصى تيار يمكن أن يتحمله.

لذلك، عند استبدال سلك المنصهر بسلك أكثر سمكاً، فإن القيمة العيارية للمنصهرتزداد، ولا تقل.

(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-4: المنصهرات، صفحة 70)

الإجابة الصحيحة ($5 \, \mathrm{kWh} = 18 \, \mathrm{MJ}$)

لنقم أولاً بتحويل الكيلووات.ساعة إلى ميجاجول:

$$ 1 \, \mathrm{kWh} = 1000 \, \mathrm{W} \times 3600 \, \mathrm{s} = 3,600,000 \, \mathrm{J} = 3.6 \, \mathrm{MJ} $$

الآن نختبر صحة الخيار الذي ينص على أن ($5 \, \mathrm{kWh} = 18 \, \mathrm{MJ}$):

$$ 5 \, \mathrm{kWh} = 5 \times (3.6 \, \mathrm{MJ}) = 18 \, \mathrm{MJ} $$

العبارة صحيحة وتتطابق مع الحسابات.

(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-2: قياس الطاقة الكهربائية، صفحة 67)

الإجابة الصحيحة ($3 \times 10^{18} \, \mathrm{electron}$)

الحل يتم على خطوات:

1. حساب شدة التيار (I): نستخدم العلاقة بين القدرة والمقاومة والتيار. $$ P = I^2 R \implies I = \sqrt{\frac{P}{R}} $$ $$ I = \sqrt{\frac{6.4 \, \mathrm{W}}{100 \times 10^3 \, \Omega}} = \sqrt{64 \times 10^{-6} \, \mathrm{A^2}} = 8 \times 10^{-3} \, \mathrm{A} $$
2. حساب الشحنة الكلية (Q) في دقيقة: $$ Q = I \times t = (8 \times 10^{-3} \, \mathrm{A}) \times (60 \, \mathrm{s}) = 0.48 \, \mathrm{C} $$
3. حساب عدد الإلكترونات (n): $$ n = \frac{Q}{e} = \frac{0.48 \, \mathrm{C}}{1.6 \times 10^{-19} \, \mathrm{C}} = 0.3 \times 10^{19} = 3 \times 10^{18} \, \mathrm{electron} $$

(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-2: حساب القدرة والطاقة الكهربائية، صفحة 65)

الإجابة الصحيحة ($4.167 \, \mathrm{A}$)

المطلوب هو "معدل سريان الشحنة"، وهو تعريف شدة التيار ($I$). يمكن حسابه على خطوتين:

1. حساب القدرة ($P$):

   نحول الزمن إلى ثواني: $t = 3 \, \mathrm{hr} = 3 \times 3600 \, \mathrm{s} = 10800 \, \mathrm{s}$.

   نحول الطاقة إلى جول: $E = 9 \, \mathrm{MJ} = 9 \times 10^6 \, \mathrm{J}$.

   $$ P = \frac{E}{t} = \frac{9 \times 10^6 \, \mathrm{J}}{10800 \, \mathrm{s}} \approx 833.33 \, \mathrm{W} $$

2. حساب شدة التيار ($I$):

   $$ I = \frac{P}{V} = \frac{833.33 \, \mathrm{W}}{200 \, \mathrm{V}} \approx 4.167 \, \mathrm{A} $$

النتيجة المحسوبة تتطابق مع أحد الخيارات.

(الوحدة الرابعة: مجموعة الدوائر الكهربائية العملية، 4-2: حساب القدرة والطاقة الكهربائية، صفحة 64-65)