القدرة الكهربائية
1 - مفهوم القدرة الكهربائية
أ - تعريف القدرة الكهربائية
القدرة الكهربائية هي مقدار فيزيائي يعبر عن مدى تفوق الجهاز على الإضاءة أو التسخين أو غير ذلك....
ب - وحدات القدرة
يرمز للقدرة الكهربائية بالحرف P و لوحدة قياسها ( الواط WATT ) بالحرف W كما نجد مضاعفات و أجزاء الواط:
الميلي واط (mW) علاقتها بالواط:1mW=10-3 W
الكيلواط (KW) علاقتها بالواط:1KW=103 W
الميغاواط (MW) علاقتها بالواط:1MW=106 W
الجيغاواط (GW) علاقتها بالواط:1GW=109 W
ج -تعبير القدرة الكهربائية
نشاط 1:
نقوم بقياس التوتر الكهربائي بين مربطي المصباح و شدة التيار المار فيه.
نستعمل :
- المصباح L1 يحمل الاشارتين التاليتين: (12v;6w)
- المصباح L2 يحمل الاشارتين التاليتين12v;1.8w)
التركيب التجريبي
نتائج التجربة:
إضاءة المصباح L2 اقل من إضاءة المصباح L1.
حاصل الضرب U.I تقريبا يساوي قيمة القدرة الاسمية المسجلة على الجهاز.
نشاط 2:
نطبق بين مربطي مصباح (12v;0.6w) توترات مختلفة و نقيس في كل حالة شدة التيار المار فيه.
(نفس التركيب التجريبي السابق)
نتائج التجربة:
إضاءة ضعيفة عند تطبيق 6V
إضاءة عادية عند تطبيق 12V
إضاءة قوية عند تطبيق 13V
الجداء U.I يساوي تقريبا قيمة القدرة المسجلة(القدرة الاسمية) على المصباح في حالة تطبيق التوتر (التوتر الاسمي)
المسجل عليه.
خلاصة
يعبر عن القدرة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز كهربائي يشغل بالتيار المستمر بالعلاقة:
التوتر الاسمي هو توتر الاستعمال الملائم للاشتغال العادي للجهاز.
القدرة الاسمية هي القدرة الكهربائية التي يستهلكها الجهاز عند اشتغاله تحت توتره الاسمي.
ملحوظة
لا تطبق العلاقة P = U × I في التيار المتناوب إلا بالنسبة للأجهزة التي تعتمد على التأثير الحراري (أجهزة التسخين) مثل : المصباح و الفرن الكهربائي و المكواة و مجفف الشعر ......
تطبق العلاقة P = U × I بالنسبة لجميع الأجهزة التي تشغل بالتيار المستمر.
تساوي القدرة الكلية المستهلكة، في تركيب منزلي Pt مجموع قدرات الأجهزة الكهربائية المشغلة في نفس الوقت.
يمكن قياس القدرة الكهربائية باستعمال جهاز الواط-متر كما يبينه التركيب التجريبي أسفله.
تطبيق: تمرين 6 ص 14 - تمرين 12 ص 15
2- القدرة المستهلكة من قبل جهاز التسخين نشاط 1:
ننجز التركيب التجريبي جانبه تم نغير التوتر بين مربطي
الموصل الأومي دي المقاومة R=220 ، ونقيس
شدة التيار المار فيها.
تحتوي أجهزة التسخين الكهربائية على موصلات أومية
التركيب التجريبي
نتائج التجربة:
الجداء R.I2 يساوي تقريبا قيمة القدرة الناتجة عن حاصل الضرب U.I
حسب قانون أوم : U=R.I و نعلم أن : P=U.I و منه فان : P=U.I=(R.I).I=R.I2.
خلاصة
يعبر عن القدرة الكهربائية المستهلكة من قبل موصل أومي مقاومته R ، و يمر فيه تيار كهربائي
شدته I (قيمته الفعالة) ، و توتره U بالعلاقة التالية:
تطبيق: تمرين 11 ص 15
الأستاذ: عبدالله التويجر
العدسات الرقيقة
Lentilles minces
Lentilles minces
[b]1- تصنيف العدسات الرقيقة
العدسة الرقيقة وسط شفاف و متجانس محدود بوجهين كرويين أو بوجه كروي و الآخر مستوي
التصنيف الهندسي
تصنف العدسات الرقيقة حسب حافتها إلى صنفين:
عدسات ذات حافة رقيقة
عدسات ذات حافة سميكة
رقيقة عند الحافة و تزداد سمكا في الوسط.
رقيقة في الوسط و أكثر سمكا عند الحافة
عدسات ذات حافة سميكة
رقيقة عند الحافة و تزداد سمكا في الوسط.
رقيقة في الوسط و أكثر سمكا عند الحافة
التصنيف الفيزيائي
نوجه كل عدسة من العدسات السابقة نحو منبع ضوئي يرسل حزما ضوئية متوازية فنلاحظ أن:
العدسات ذات الحافة الرقيقة تحول الحزم الضوئية المتوازية إلى حزمة متجمعة لذا تسمى: عدسات مجمعة
العدسات ذات الحافة السميكة تحول الحزم الضوئية المتوازية إلى حزمة متفرقة لذا تسمى: عدسات مفرقة
تمثيل العدسات
عدسة رقيقة مفرقة
عدسة رقيقة مجمعة
عدسة رقيقة مجمعة
2- مميزات عدسة رقيقة مجمعة
تتميز العدسات المجمعة بـ:
المركز البصري: مركز تماثل العدسة، ويرمز له بالحرف O.
المحور البصري الرئيسي: المستقيم المار من المركز البصري للعدسة والمتعامد معها.
البؤرة الرئسية للصورة: تسمى نقطة التقاء الحزم الضوئية بعد اجتيازها للعدسة المجمعة البؤرة الرئيسية الصورة، ويرمز لها بالحرف 'F.
البؤرة الرئسية للشيء: تتميز العدسة ببؤرتين متماثلتين بالنسبة للمركز البصري هما: بؤرة الشيء F و بؤرة الصورة 'F.
المسافة البؤرية: تسمى المسافة بين المركز البصري للعدسة(O) و بؤرة الصورة ( الشيء ) بالمسافة البؤرية للعدسة distance focale والتي يرمز لها بالحرف f بحيثOF = OF' = f
قوة العدسة: تعبر قوة عدسة عن قدرتها على تجميع الأشعة الضوئية نحو مركزها البصري، ويرمز لها بالحرف C. وحدة قياسها هي الديوبتري و يرمز لها بـ δوتساوي مقلوب المسافة البؤرية
ملحوظة
عند وضع عدسة مجمعة في مسار ضوء الشمس، نلاحظ تكون بقعة ضوئية صغيرة و واضحة وأكثر إضاءة
على الشاشة (صورة الشمس)
لا تتغير المسافة البؤرية للعدسة لكن تختلف من عدسة إلى أخرى.
كلما كانت المسافة البؤرية صغيرة كانت قوة العدسة على التجميع كبيرة.
عند تجميع عدسات مجمعات فإن قوة العدسة المجمعة المتكونة تساوي مجموع قوى العدسات الداخلة
في تكوينها C=C1+C2+C3+........Cn
تطبيق : أحسب قوة عدسة مجمعة بعدها البؤري f=20cm
2-الصورة المحصل عليها بواسطة عدسة رقيقة مجمعة.
أ- شروط الحصول على صورة واضحة
للحصول على صورة واضحة حقيقية ومقلوبة(تتكون على الشاشة ) يجب تحقيق الشروط التالية:
الإيضاح: ضبط المسافة بين الشيء والعدسة أو بين الشاشة والعدسة.
شرطي كوص: أن يكون الشيء قريبا ومتعامدا مع المحور البصري.
وضع حجاب قريبا من مركز العدسة.
نشاط: 1
(f = 6cm) نضع عدسة مجمعة
بين شيء مضيء (متعامد مع المحور البصري) و شاشة فوق نضد بصري تم نغير موضع الشيء
f
(OA') تم نبحث عن المسافة بين الصورة و العدسة
ونلاحظ طبيعة الصورة
بين شيء مضيء (متعامد مع المحور البصري) و شاشة فوق نضد بصري تم نغير موضع الشيء
f
(OA') تم نبحث عن المسافة بين الصورة و العدسة
ونلاحظ طبيعة الصورة
:نتائج التجربة
اضغط هنا لملاحظة عرض الفلاش 1
خلاصة
نحصل بواسطة عدسة مجمعة على صورة حقيقية و مقلوبة عل الشاشة،في الحالة التي تكون فيها
المسافة بين الشيء و العدسة أكبر من المسافة البؤرية للعدسةOA>f .
يؤدي تقليص المسافة بين الشيء المضيء و العدسة،من اللانهاية الى f ،الى تغيير أبعاد الصورة
المحصلة حيث تكون الصورة أصغر من الشيء في البداية تم أكبر منه.
ب- تحديد مسار الأشعة الخاصة
الأشعة الضوئية المارة بالمركز البصري للعدسة
الأشعة المارة بالمركز البصري تجتاز العدسة دون انحراف.
الأشعة الواردة الموازية للمحور البصري
جميع الأشعة الواردة الموازية للمحور البصري تجتاز العدسة
و تمر في بؤرة الصورة 'F.
الأشعة الواردة المارة من بؤرة الشيء
جميع الأشعة الواردة و التي تمر ببؤرة الشيء F تجتاز العدسة
و تنبثق منها موازية للمحور البصري الرئيسي.
تطبيق : تمرين 3 ,4 صفحة 34
ج- الإنشاء الهندسي للصورة
اضغط هنا لملاحظة عرض الفلاش 2
لإنشاء هندسيا الصورة A'B' لشيء AB نتبع الخطوات التالية:
نمثل الشيء المضيء بسهم AB عمودي على المحور حيث A تنتمي لهذا المحور.
ننشأ الصورة (B') بأخذ شعاعين واردين من النقطة B .
نسقط عموديا (B') على المحور البصري لتحديد A' وهي صورة النقطة A من الشيء AB.
ملحوظة
النقط A و O و 'A وكدالك B و O و 'B توجد على استقامة واحدة.
تتعلق طبيعة الصورة بتغيير المسافة بين الشيء و مركز العدسة (OA ) و المسافة البؤرية ( f ) للعدسة.
تطبيق : تمرين تمرين 6 , 8 صفحة 35
الأستاذ: عبدالله التويجر
__________________
[/b]