عدة بناء دوائر التيار المستمر – ابنِ دوائر وقِس شدة التيار وفرق الجهد

العلومالكهرباء والمغناطيسية14–15 سنةمختبر افتراضي

جارٍ التحميل…

استخدمها مع صفي ✨ خصّصها بالذكاء الاصطناعي الإبلاغ عن مشكلة

لوحة دوائر حرة بشاشتين. في شاشة «مقدمة» اسحب الأسلاك والبطاريات والمقاومات والمصابيح والمفاتيح إلى اللوحة، وصِل أطرافها، وافصل العقد لتكوين دوائر منفصلة؛ تتحرك الإلكترونات أسرع كلما زادت شدة التيار، وتتوهج المصابيح بحسب قدرتها، ويقيس فولتميتر بمجسين وأميتر لا يلامس الدائرة، أما الدائرة القصيرة فتشعل النار في السلك. وتتيح شاشة «مختبر» ضبط قيمة كل عنصر والمقاومة الداخلية للبطارية ومقاومة الأسلاك، وتضيف المصاهر وبطارية جهد عالٍ وأميترات وفولتميترات داخل الدائرة وأجسامًا لاختبار التوصيل (عملة معدنية، مشبك ورق، قلم رصاص، ممحاة، يد) وساعة إيقاف وعرضًا تخطيطيًا برموز الكتاب المدرسي. تُحل كل دائرة بطريقة تحليل العقد، فتخضع القراءات لقانون أوم ولقواعد التوصيل على التوالي والتوازي. مبنية على محاكاة «Circuit Construction Kit: DC» من PhET Interactive Simulations، جامعة كولورادو بولدر (CC BY 4.0)؛ وأعيدت كتابتها.

الدرس: التوصيل على التوالي والتوازي في الدوائر الكهربائية

ماذا تعرض

منضدة مختبر افتراضية لدرس التوصيل على التوالي والتوازي ضمن وحدة الكهرباء. يبني الطلاب دوائر من الأسلاك والبطاريات والمقاومات والمصابيح والمفاتيح كما يفعلون على منضدة مختبر حقيقية، ثم يستخدمون الفولتميتر والأميتر للتحقق من قانون أوم ومن العلاقات بين شدة التيار وفرق الجهد في دوائر التوالي والتوازي. ويمكنهم أيضًا ملاحظة أثر المقاومة الداخلية للبطارية، وفهم خطورة الدائرة القصيرة ودور المصهر في حماية الدائرة، واختبار أي الأجسام موصل وأيها عازل.

طريقة الاستخدام

في شاشة «مقدمة» اسحب العناصر إلى اللوحة، واسحب طرفًا إلى طرف آخر لتوصيلهما، واضغط عقدة ثم «فصل العقدة» لفصلها؛ تتحرك الإلكترونات أسرع أو أبطأ بحسب شدة التيار، ويقوى توهج المصابيح أو يضعف بحسب قدرتها، وتوصيل قطبي البطارية مباشرة بسلك يشعل النار فيه. وتتيح شاشة «مختبر» ضبط قيم العناصر والمقاومة الداخلية للبطارية، وتضيف المصاهر والأميترات والفولتميترات داخل الدائرة وأجسام اختبار التوصيل. جرّب بطارية 9 V مع مقاومين 10 Ω و 20 Ω على التوالي: يقرأ الأميتر 0.30 A ويقيس الفولتميتر 3 V و 6 V، ومجموعهما 9 V تمامًا.

المعاملات القابلة للتغيير

الشاشة مقدمة, مختبر
الدائرة الابتدائية لوحة فارغة, بطارية ومفتاح ومصباح, مصباحان على التوالي, مصباحان على التوازي, مقاوم على التوالي مع مصباحين على التوازي
طريقة العرض واقعي, تخطيطي (رموز الكتاب المدرسي)
عرض التيار الإلكترونات, التيار الاصطلاحي
إظهار التيار
إظهار قيم العناصر
إظهار تسميات العناصر
مصابيح حقيقية تزداد مقاومتها عند السخونة (مختبر)
المقاومة الداخلية للبطارية (مختبر) 0–10 Ω
مقاومة السلك (مختبر) لكل 10 cm 0–1 Ω

أسئلة للاستكشاف

وُصل مصباحان متماثلان بالبطارية نفسها على التوالي ثم على التوازي. في أي الحالتين يتوهجان أكثر، ولماذا؟
ماذا يحدث لشدة التيار المار في البطارية إذا وُصل أميتر خطأً على التوازي مع مصباح؟
كيف تتغير قراءة فولتميتر موصول بين قطبي البطارية عندما تزداد مقاومتها الداخلية؟

أفكار للتدريس

كل الأدلة