پایهٔ ۱۱ · فصل ۲
۸ مبحث منتخباین برگه، گزیدهای برای مرور سریع است: رابطه را همراه شرطش بخوان، سپس دام و نمونهٔ حل را بررسی کن.
در مدار، اتصال را پیش از فرمول بخوان: شرط ولتاژ یا جریان مشترک تعیین میکند کدام رابطهٔ توان و کدام ترکیب مقاومت مجاز است.
جهت قراردادی جریان خلاف حرکت الکترونها در فلز است.
قانون اهم برای رسانای اهمی در دمای ثابت به کار میرود.
مقاومت معادل موازی از کوچکترین مقاومت کمتر است.
رابطهٔ توان را متناسب با کمیتهای معلوم انتخاب کن.
در مدار تکمسیرهٔ پایا، جریان پیش و پس از مقاومت یکسان است؛ انرژی منتقل میشود اما بار مصرف نمیشود.
شرط کاربرد: برای رابطهٔ بار و زمان، جریان متوسط در همان بازه به کار میرود.
تصور نادرست: مقاومت بخشی از بار ورودی را مصرف میکند.
اصلاح علمی: مقاومت انرژی الکتریکی را تبدیل میکند؛ در حالت پایا، بار الکتریکی در مقاومت مصرف یا انباشته نمیشود.
تعریف نسبت V/I را با ادعای ثابت بودن این نسبت در هر وضعیت اشتباه نکن.
شرط کاربرد: تناسب خطی برای رسانای اهمی با شرایط فیزیکی، بهویژه دما، ثابت.
تصور نادرست: همهٔ وسایل الکتریکی در هر شرایطی قانون اهم خطی دارند.
اصلاح علمی: رفتار اهمی به نوع وسیله و ثابت بودن شرایط وابسته است؛ همهٔ وسایل خطی نیستند.
ρe مقاومت ویژه است و با نماد چگالی در فصل دهم یک کمیت مشترک نیست.
شرط کاربرد: سیم یکنواخت؛ تقریب دمایی در بازهٔ مناسب با α تقریباً ثابت.
تصور نادرست: کشیدن سیم تا دو برابر طول، در حجم ثابت مقاومت را فقط دو برابر میکند.
اصلاح علمی: سطح مقطع نیز نصف میشود؛ با ثابت بودن مقاومت ویژه، مقاومت چهار برابر میشود.
در مدار باز I=۰ و افت Ir صفر است؛ در این مدل ولتاژ پایانه با ε برابر میشود.
شرط کاربرد: باتری در حال جریاندهی در مدار ساده؛ هنگام شارژ رابطهٔ علامت پایانه متفاوت است.
تصور نادرست: نیروی محرکهٔ الکتریکی با نیوتون اندازهگیری میشود.
اصلاح علمی: نیروی محرکه انرژی بر واحد بار است و یکای ولت دارد.
از زیاد شدن R بدون مشخص کردن ثابت بودن I یا V نمیتوان جهت تغییر P را نتیجه گرفت.
شرط کاربرد: دو شکل شامل R برای مقاومت اهمی؛ در مقایسهها متغیر ثابت را مشخص کن.
تصور نادرست: مقاومت بزرگتر همیشه توان بیشتری مصرف میکند.
اصلاح علمی: در جریان ثابت توان بیشتر و در ولتاژ ثابت توان کمتر میشود؛ شرط مسئله تعیینکننده است.
جریان یکسان است، نه الزاماً ولتاژ.
شرط کاربرد: مسیر مشترک بدون انشعاب بین مقاومتهای مثبت؛ برای نسبت V₁/V₂ جریان مشترک باید ناصفر باشد. رابطهٔ مقاومت معادل به این قید ناصفر نیاز ندارد.
تصور نادرست: در مقاومتهای متوالی، ولتاژ همهٔ مقاومتها برابر است.
اصلاح علمی: در اتصال سری، جریان مقاومتها برابر است و ولتاژ دو سر هر مقاومت با مقدار همان مقاومت متناسب است.
در شاخههای مقاومتی موازی با ولتاژ مشترک ناصفر و مقاومتهای مثبت، جریانها تنها وقتی برابرند که مقاومتها برابر باشند.
شرط کاربرد: هر مقاومت مثبت مستقیماً میان دو گره مشترک باشد؛ برای نسبت I₁/I₂ ولتاژ مشترک باید ناصفر باشد. رابطهٔ مقاومت معادل به این قید ناصفر نیاز ندارد.
تصور نادرست: مقاومت معادل موازی از همهٔ مقاومتهای شاخهها بزرگتر است.
اصلاح علمی: مقاومت معادل موازی از کوچکترین مقاومت شاخهها کمتر است.
آمپرسنج را موازیِ مستقیم با منبع قرار نده؛ در مدل ایدهآل اتصال کوتاه میسازد.
شرط کاربرد: سیم و ابزار ایدهآل فقط وقتی چنین فرضی در مدل پذیرفته شده باشد.
تصور نادرست: ولتسنج ایدهآل باید متوالی در مسیر اصلی قرار بگیرد.
اصلاح علمی: ولتسنج به دو سر قطعه و موازی بسته میشود؛ آمپرسنج در مسیر جریان متوالی قرار میگیرد.
در یک مقاومتِ مدار پایا، آیا جریان خروجی کمتر از ورودی است چون انرژی مصرف شده؟
برای دو مقاومت، چرا نمیتوان همزمان در مقایسهٔ توان از «ولتاژ ثابت» و «جریان ثابت» استفاده کرد؟
ولتسنج ایدهآل را متوالی در مسیر یک مدار قرار میدهیم. چه اشکالی دارد؟
پیشنیاز این فصل: بار، اختلاف پتانسیل و مدار بسته
راهنمای شکل و نمودار: گرهها را با سیم همپتانسیل دنبال کن؛ آمپرسنج را در مسیر و ولتسنج را دو سر قطعه تشخیص بده.
کنترل نهایی پاسخ: آمپر، ولت، اهم و وات را مخلوط نکن؛ جریان گره و حد مدار باز یا اتصال کوتاه را کیفی کنترل کن.
آهنگ عبور بار از مقطع رسانا؛ جهت قراردادی آن جهت حرکت بار مثبت است.
میزان مخالفت قطعه با جریان در شرایط مشخص.
نقطه یا مجموعه سیمهای همپتانسیل که شاخهها در آن به هم میرسند.
انرژی دادهشده از منبع به واحد بار؛ با نیروی مکانیکی اشتباه نشود.
برداشت نادرست: دو مقاومت کنار هم در شکل حتماً متوالیاند.
اصلاح: متوالیبودن یعنی مسیر مشترکِ بدون انشعاب؛ جای هندسی قطعه کافی نیست.
برداشت نادرست: در مدار موازی جریان هر شاخه برابر است.
اصلاح: اختلاف پتانسیل برابر است؛ جریان با مقاومت شاخه نسبت وارون دارد.
برای رسانای اهمی در دمای ثابت، V=IR است؛ اما عبارت «شیب برابر مقاومت است» فقط وقتی درست است که V روی محور عمودی و I روی محور افقی باشد. اگر محورها جابهجا شوند، شیب I بر حسب V برابر ۱/R خواهد بود.
پیش از محاسبهٔ شیب، نام و یکای دو محور را بخوان و دو نقطهٔ دور از هم روی خط انتخاب کن. عبور خط از مبدأ و ثابتبودن شیب، نشانهٔ رفتار اهمی در شرایط ثابت است.
دو مقاومت ۶ و ۳ اهم موازیاند و مجموعه به منبع ایدهآل ۱۲ ولت وصل است. مقاومت معادل، جریان کل و جریان هر شاخه را بیاب.
مقاومتهای ۲ و ۴ اهم متوالی به منبع ۱۲ ولت وصلاند. جریان مدار و ولتاژ دو سر هر مقاومت را بیاب.
در نمودار V بر حسب I، دو نقطهٔ (۰٫۲۰ A، ۳٫۰ V) و (۰٫۵۰ A، ۷٫۵ V) روی یک خطاند. مقاومت و اهمیبودن دادهها را بررسی کن.
در نمودار I بر حسب V، شیب خط ۰٫۲۵ آمپر بر ولت است. مقاومت چند اهم است؟
این بار شیب برابر ۱/R است؛ بنابراین R=۱/۰٫۲۵=۴ اهم.
محورها، جهتها و برچسبهای شکل را جدا بخوان.
ببین شکل کدام نسبت یا تغییر را نشان میدهد.
نتیجه را فقط در محدودهای بگو که شکل پشتیبانی میکند.
چرا آمپرسنج ایدهآل متوالی بسته میشود؟
با افزودن شاخهٔ موازی، مقاومت معادل چه میشود؟
این صفحه برای جستوجوی «جزوه فیزیک یازدهم فصل ۲»، «نکات ناب فیزیک» و مرور سریع کنکور و امتحان نهایی آماده شده است.