حل وضعية الكهرباء في البيام: استطاعة وطاقة وفاتورة
الحل الكامل بأسلوب التصحيح الوزاري: قانون أوم، الاستطاعة، الطاقة بالجول، وحساب الفاتورة — الوضعية الإدماجية 8 نقاط كاملة بالمنهجية.
نص الوضعية (نموذج بأسلوب مواضيع البيام)
جهاز تسخين كهربائي يعمل تحت توتر مستمر U = 220 V ويجتازه تيار شدته I = 2.5 A. نأخذ سعر الكيلوواط ساعي الواحد 5 دج.
1) 1 نقطة
احسب الاستطاعة الاسمية P للجهاز.
2) 1.5 نقطة
احسب الطاقة الكهربائية المحولة خلال ساعتين من التشغيل، معبرًا عنها بالجول.
3) 1.5 نقطة
استنتج قيمة مقاومة الجهاز R.
4) 2 نقاط
احسب ثمن استهلاك هذا الجهاز لمدة 10 ساعات من التشغيل.
5) 2 نقاط
اذكر خطرين من أخطار التيار الكهربائي على الإنسان، مع إجراء وقائي مناسب لكل خطر.
الحل خطوة بخطوة مع سلم التنقيط
اكتب القانون حرفيًا أولًا ثم عوّض بالأعداد — القانون وحده عليه نقاط.
1) الاستطاعة الاسمية 1
في التيار المستمر: P = U × I، ومنه:
2) الطاقة بالجول 1.5
الطاقة E = P × t مع تحويل الزمن إلى الثواني: ساعتان = 2 × 3600 = 7200 s، ومنه:
3) قيمة المقاومة 1.5
من قانون أوم U = R × I نستنتج R = U / I (أو من P = U²/R):
تحقق سريع: P = U²/R = 48400/88 = 550 W ✓ (التحقق سطر يحميك من خطأ الحساب).
4) ثمن الاستهلاك 2
الطاقة خلال 10 ساعات: E = 550 × 10 = 5500 Wh = 5.5 kWh، ومنه الثمن:
5) الأخطار والوقاية 2
• الخطر الأول: الصعقة الكهربائية عند لمس سلك عارٍ — الوقاية: القاطع التفاضلي وعزل الأسلاك.
• الخطر الثاني: الحروق والحرائق بسبب الحمولة الزائدة — الوقاية: منصهرات (فيوزات) مناسبة وعدم تشغيل عدة أجهزة قوية على نفس المأخذ.
1. نسيان تحويل الساعات إلى ثوانٍ عند حساب الطاقة بالجول — الخطأ الأشهر (−1).
2. الخلط بين الواط ساعي والجول في سؤال الفاتورة: الفاتورة تحتاج kWh لا J.
3. كتابة النتيجة دون وحدة — عدد بلا وحدة لا ينقّط كاملًا.
أسئلة التلاميذ حول كهرباء البيام
ما الفرق بين الاستطاعة والطاقة الكهربائية؟
الاستطاعة (P بالواط) هي سرعة تحويل الطاقة، بينما الطاقة (E بالجول) هي الكمية المحولة: E = P × t مع تحويل الزمن إلى الثواني.
كيف أحسب فاتورة الكهرباء؟
احسب الطاقة بالكيلوواط ساعي (الاستطاعة بالواط × الزمن بالساعات ÷ 1000) ثم اضرب في سعر الكيلوواط ساعي.
كم مدة امتحان الفيزياء في شهادة BEM؟
المدة الرسمية ساعة ونصف، ومعامل المادة 2 — الوضعية الإدماجية عليها 8 نقاط وتمنحها المنهجية المرتبة.
قانونان… وكل وضعيات الكهرباء تُحل بهما
أوم والاستطاعة يتكرران كل سنة بتطبيقات مختلفة — درّب نفسك عليهما في التطبيق حتى تصبح آلية.