OrkaOrka/البكالوريا/العلوم الرياضية ب
الفيزياء والكيمياء · Bac SMB · المعامل 7

ثنائي القطب RC — درس الفيزياء والكيمياء لبكالوريا العلوم الرياضية ب

شحن وتفريغ المكثف، والمعادلة التفاضلية والثابت الزمني $\tau=RC$ والطاقة الكهربائية المخزنة.

راجعه Équipe Orka · 29 غشت 2026

ضمن برنامج بكالوريا SMB

يدرس فصل ثنائي القطب RC ضمن برنامج الفيزياء والكيمياء لشعبة العلوم الرياضية ب. وتعاد مفاهيمه في دراسة الدوال وحل المسائل وتمارين الامتحان الوطني.

في الامتحان

يربط التمرين بين المعادلة التفاضلية والحل الزمني والمنحنى التجريبي والطاقة، مع تطبيق عددي بوحدات النظام الدولي.

أهداف التعلم

  • إنشاء المعادلة التفاضلية انطلاقاً من قانون جمع التوترات
  • قراءة الثابت الزمني والقيم الحدية من منحنى
  • حساب الطاقة والتحقق من الوحدات

المفاهيم الأساسية

المكثف

q=CuCq=Cu_C وشدة التيار i=dq/dt=C duC/dti=dq/dt=C\,du_C/dt.

الشحن

أثناء الشحن بمولد مثالي: uC(t)=E(1−e−t/RC)u_C(t)=E(1-e^{-t/RC})، والقيمة النهائية هي EE.

الطاقة

الطاقة المخزنة في المكثف هي EC=12CuC2E_C=\frac12Cu_C^2.

الأخطاء الشائعة

1
الخلط بين القيمة الابتدائية والقيمة الحدية.
2
نسيان تحويل μF\mu F أو mHmH إلى وحدة النظام الدولي.
3
كتابة حل أسي لا يحقق الشروط الابتدائية.

مثال محلول

نص السؤال

اشرح تطبيقاً أساسياً في ثنائي القطب RC.

التصحيح

إذا كان R=10 kΩR=10\,k\Omega وC=100 μFC=100\,\mu F فإن τ=RC=1.0 s\tau=RC=1.0\,s، ويعد الشحن شبه مكتمل بعد 5τ5\tau.

افهم الدرس، ثم تدرب.

ينشئ Orka تمارين وامتحانات تجريبية مصححة تغطي برنامج الفيزياء والكيمياء في بكالوريا SMB، مع تتبع تقدمك درساً بعد درس (وفق حدود عرضك).

تابع مجاناً مع Orka

1 تمارين للتدرب

التمرين 1

متوسط
طبق العلاقات المقررة على المعطيات الآتية.
عرض التصحيح
عند t=τt=\tau يكون uC=E(1−e−1)≃0.63Eu_C=E(1-e^{-1})\simeq0.63E.

تعمق أكثر في هذا الدرس

الأسئلة الشائعة

كيف أتحقق من الحل الزمني؟

أحسب قيمته عند t=0t=0 وعند t→+∞t\to+\infty، ثم أتحقق من أنه يحقق المعادلة التفاضلية ووحدة كل مقدار.

كيف أقرأ الثابت الزمني؟

يمكن قراءته عند بلوغ 63% من القيمة النهائية في الاستجابة المتزايدة، أو 37% من القيمة الابتدائية في التناقص الأسي.