نموذج إجابة امتحان الفيزياء للثانوية العامة 2026.. الحل الرسمي بعد انتهاء الامتحان

إجابة السؤال الأول

نص السؤال:

يوضح الشكل بطارية (V_B) مهملة المقاومة الداخلية موصلة بمقاومة كهربائية (R) وملف لولبي مقاومته الأومية (R) ومصباح كهربائي (X) مقاومة فتيلته (R). إذا احترقت فتيلة المصباح (X) فإن كثافة الفيض المغناطيسي عند منتصف طول الملف اللولبي ........
أ) تزداد.
ب) لا تتغير.
ج) تنعدم.
د) تقل.

خطوات الحل الفكري والتفسير:

1. دراسة الدائرة الكهربائية:
   • لدينا بطارية ذات جهد V_B ومقاومتها الداخلية r = 0.
   • الدائرة تحتوي على فرعين متوازيين متصلين مباشرة بالبطارية.
   • الفرع السفلي: يحتوي على المصباح X ومقاومته R.
   • الفرع العلوي: يحتوي على الملف اللولبي (مقاومته الأومية R) متصل على التوالي مع مقاومة أخرى قيمتها R.
2. تأثير احتراق المصباح X:
   • عند احتراق فتيلة المصباح X، ينقطع التيار تماماً عن الفرع السفلي (تصبح مقاومته مالانهاية).
   • بما أن المقاومة الداخلية للبطارية مهملة (r = 0)، فإن فرق الجهد بين طرفي المصدر يظل ثابتاً ويساوي V_B.
   • بالتي، فإن فرق الجهد المطبق على الفرع العلوي (الذي يحتوي على الملف والمقاومة) لا يتأثر مطلقاً باحتراق المصباح في الفرع الموازي له.
3. كثافة الفيض للملف اللولبي (B):
   • تُحسب من القانون النظري:
     $B=\mu \frac{N·I_{\text{coil}}}{L}$
   • بما أن فرق الجهد على الفرع العلوي ثابت، والمقاومة الكلية للفرع العلوي ثابتة (R + R = 2R)، فإن تيار الملف (I_coil) يظل ثابتاً ولا يتغير.
   • وبما أن التيار وعدد اللفات وطول الملف ومعامل النفاذية كلها عوامل ثابتة، فإن كثافة الفيض المغناطيسي B لا تتغير.

إجابة السؤال الثاني

نص السؤال:

يوضح الشكلان (1) و(2) سلكين مستقيمين طويلين، أطوالهما (ℓ) و (2ℓ) يمر بكل منهما تيار كهربائي مستمر شدته (I). كل منهما موضوع داخل مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيض كل منهما (3B) و (B). أي الاختيارات الآتية يعبر بشكل صحيح عن العلاقة بين القوتين المغناطيسيتين اللتين تؤثران على السلكين (F₁ و F₂) على الترتيب؟

خطوات الحل الرياضي:

القانون العام للقوة المغناطيسية المؤثرة على سلك مستقيم يمر به تيار وموضوع في مجال مغناطيسي هو:

حيث $\theta$ هي الزاوية بين السلك وخطوط المجال المغناطيسي.

• بالنسبة للشكل (1):
  - كثافة الفيض = 3B
  - شدة التيار = I
  - طول السلك = ℓ
  - اتجاه المجال (×) عمودي للداخل، والسلك مستقر في مستوى الصفحة تماماً، إذن الزاوية ${\theta }_1={90}^{\circ }$ وحيث أن ($sin{90}^{\circ }=1$).
  إذن القوة تعوض كالتالي:
  $F_1=3B·I·\ell ·1=3BI\ell$
• بالنسبة للشكل (2):
  - كثافة الفيض = B
  - شدة التيار = I
  - طول السلك = 2ℓ
  - اتجاه المجال (×) عمودي للداخل، والسلك مائل في مستوى الصفحة. (تذكر دائماً: أي خط مستقيم يقع بأكمله في مستوى الصفحة يكون عمودياً تماماً على المجال المغناطيسي الذي يتجه عمودياً لداخل أو خارج الصفحة). إذن الزاوية ${\theta }_2={90}^{\circ }$ أيضاً.
  إذن القوة تعوض كالتالي:
  $F_2=B·I·\left(2\ell \right)·1=2BI\ell$

إيجاد العلاقة الناتجة بين القوتين:

بقسمة المعادلة الأولى F₁ على الثانية F₂ ونحذف الكميات المشتركة (BIℓ):

وبضرب الطرفين في وسطين لإيجاد قيمة F₁ بدلالة F₂ نصل إلى الصيغة النهائية: