الدوائر
قَصر مصباح
أغلق المفتاح لتقصر المصباح B؛ فيحصل المصباح A على الجهد كاملًا ويزداد سطوعه.
قَصر مصباح — محاكاة الدوائر تفاعلية. أغلق المفتاح لتقصر المصباح B؛ فيحصل المصباح A على الجهد كاملًا ويزداد سطوعه. مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
قَصر فرع
إغلاق مفتاح عبر مصباح يتجاوزه بمسار مقاومته قرب الصفر.
يقصر القصر المثالي جهد المصباح B إلى ~0 بينما يحصل A على مزيد من جهد التزويد فيزداد سطوعه.
- القصر ≈ 0 Ω مسار التفافي
- التيار يفضّل المسار منخفض المقاومة
موجز التحقيق
خطط للسؤال قبل فتح المختبر
تعكس المقدمة الصفحة المُصيّرة مسبقًا: سؤال القيادة، والتوقعات المتنافسة، وأدوار المتغيرات، والقوانين الحاكمة، والتجهيز، والتحليل، وأسئلة التوسع تبقى مرئية وبهذا الترتيب.
السؤال القائد
مصباحان (lampA وlampB) على التوالي. مفتاح موصول على التوازي عبر lampB يبدأ مفتوحًا. إذا أغلقته — منشئًا مختصرًا صفري المقاومة حول lampB — فماذا يحدث لسطوع lampA؟
توقعات للموازنة
- يخفت lampA عند إغلاق المفتاح.
- لا يتغير سطوع lampA.
- إغلاق المفتاح يتجاوز lampB، فيحصل lampA الآن على تيار الدائرة كاملًا — يزداد سطوعه.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- حالة المفتاح (0 = مفتوح، 1 = مغلق)
ما تقيسه:
- تيار lampA I (A)
كيف يجري التحقيق
- افتح تجربة قَصر المصباح واضغط إعادة. يبدأ المصباحان بمقاومة متساوية (100 Ω)؛ والمفتاح يبدأ مفتوحًا.
- فعّل قراءة التيار على المصباحين.
- سجل تيار lampA والمفتاح مفتوح، ثم أغلقه وسجله من جديد.
المعادلة الحاكمة
قَصر فرع — V = I·R
مسار صفري المقاومة على التوازي مع عنصر يحمل التيار بدلًا منه (إذ يتبع التيار مسار أقل مقاومة)، فيزيله فعليًا من الدائرة — هذا ما يسمى «قَصر» العنصر.
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- مع المفتاح مفتوحًا، المصباحان في توالي: I = E/(2R) باستخدام E = 9 V و R = 100 Ω. ومع إغلاقه، يُستبعد المصباح B (100 Ω) بمفتاح مقاومته 0 Ω، فيبقى المصباح A وحده: I = E/R.
- اشرح لماذا يحمل مسار صفري المقاومة على التوازي مع lampB التيار كله، تاركًا صفر تيار في lampB نفسه بعد إغلاق المفتاح.
أين يظهر هذا خارج المختبر
- تتضاعف قدرة المصباح A أربع مرات عند إغلاق المفتاح — التيار يتضاعف، و P = I²R تتبع مربعه (نفس استدلال تجربة المصباح المفتوح). من أين تأتي تلك القدرة الإضافية — هل كانت البطارية تبذل جهدًا متساويًا في الحالتين؟
- للمفتاح الحقيقي مقاومة ضئيلة لكن غير صفرية عند الإغلاق. هل يغير ذلك النتيجة النوعية هنا (زيادة سطوع lampA)، أم الأرقام الدقيقة فقط؟
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- أهلًا بك في قَصر مصباح
- حدد المصباح A
- اضغط تشغيل
- تجاوز مصباح
- افتح لوحة الخصائص
- أحسنت!
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.