فيزياء السادس الاعدادي – وزاريات التوالي و التوازي – المجموعة الثانية

السؤال:

الكتاب:
أربع متسعات حسب الترتيب $4\,\mu\text{F},\ 8\,\mu\text{F},\ 12\,\mu\text{F},\ 6\,\mu\text{F}$ مربوطة على التوازي، رُبطت مجموعة بينها ببطارية فرق الجهد بين قطبيها $12\,\text{V}$. احسب:

1. السعة المكافئة $C_{eq}$
2. الشحنة $Q$ في كل متسعة
3. الشحنة الكلية $Q_T$ في المجموعة

الحل:

أولًا: الربط على التوازي

في الربط على التوازي:

• فرق الجهد عبر جميع المتسعات متساوٍ = $12\,V$
• السعة المكافئة:

  $$C_{eq} = C_1 + C_2 + C_3 + C_4 = 4 + 8 + 12 + 6 = 30\,\mu\text{F}$$

1. السعة المكافئة $C_{eq}$:

$$C_{eq} = 30\,\mu\text{F}$$

2. حساب الشحنة في كل متسعة:

نستخدم العلاقة:

$$Q = C \cdot V$$

• $Q_1 = 4 \cdot 12 = 48\,\mu\text{C}$
• $Q_2 = 8 \cdot 12 = 96\,\mu\text{C}$
• $Q_3 = 12 \cdot 12 = 144\,\mu\text{C}$
• $Q_4 = 6 \cdot 12 = 72\,\mu\text{C}$

3. الشحنة الكلية $Q_T$:

$$Q_T = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 = 48 + 96 + 144 + 72 = 360\,\mu\text{C}$$

الإجابات النهائية:

1. السعة المكافئة $C_{eq} = 30\,\mu\text{F}$
2. الشحنات:
   • $Q_1 = 48\,\mu\text{C}$
   • $Q_2 = 96\,\mu\text{C}$
   • $Q_3 = 144\,\mu\text{C}$
   • $Q_4 = 72\,\mu\text{C}$
3. الشحنة الكلية $Q_T = 360\,\mu\text{C}$