ملخص قوانين الفصل 27: التيار والمقاومة

Chapter 27: Current and Resistance - Formula Sheet

1. شدة التيار الكهربائي (متوسط ولحظي) Electric Current (Average & Instantaneous)

I_avg = ΔQΔt| I = dqdt| 1 A = 1 C1 s

الرمز	المعنى بالعربية	المعنى بالإنجليزي	الوحدة
I	شدة التيار الكهربائي	Electric Current	A (Ampere)
ΔQ / q	الشحنة الكهربائية	Electric Charge	C (Coulomb)
Δt / t	الزمن المستغرق للتدفق	Time Interval	s (Second)

2. النموذج المجهري للتيار الكهربائي Microscopic Model of Current

I_avg = n · q · v_d · A

الرمز	المعنى بالعربية	المعنى بالإنجليزي	الوحدة
n	كثافة ناقلات الشحنة (عدد الشحنات لكل وحدة حجم)	Charge Carrier Density	m⁻³
q	شحنة الناقل الواحد (للإلكترون e = 1.6×10⁻¹⁹ C)	Charge of Carrier	C
v_d	سرعة الانجراف للموصلات	Drift Speed / Velocity	m/s
A	مساحة المقطع العرضي للسلك	Cross-sectional Area	m²

3. حساب كثافة ناقلات الشحنة من الكثافة والكتلة المولية Charge Carrier Density Calculation

n = ρ_m · N_AM

الرمز	المعنى بالعربية	المعنى بالإنجليزي	الوحدة
n	عدد الإلكترونات الحرة في وحدة الحجم	Carrier Density	m⁻³
ρ_m	كثافة المادة الكتلية	Mass Density	kg/m³ أو g/cm³
N_A	عدد أفوغادرو (6.022 × 10²³)	Avogadro's Number	atoms/mol
M	الكتلة المولية / الذرية للعنصر	Molar / Atomic Mass	g/mol

4. كثافة التيار وقانون أوم المجهري Current Density & Ohm's Law

J = IA = n · q · v_d| J = σ · E = Eρ

الرمز	المعنى بالعربية	المعنى بالإنجليزي	الوحدة
J	كثافة التيار (التيار لكل وحدة مساحة)	Current Density	A/m²
E	المجال الكهربائي داخل الموصل	Electric Field	V/m أو N/C
σ	التوصيلية الكهربائية للمادة	Conductivity	Ω⁻¹·m⁻¹
ρ	المقاومة النوعية للمادة (1/σ)	Resistivity	Ω·m

5. قانون أوم وحساب المقاومة الكهربائية لسلك Resistance & Ohm's Law

ΔV = I · R| R = ρ · LA

الرمز	المعنى بالعربية	المعنى بالإنجليزي	الوحدة
R	المقاومة الكهربائية	Resistance	Ω (Ohm)
ΔV	فرق الجهد الكهربائي بين طرفي الموصل	Potential Difference	V (Volt)
L	طول الموصل	Length of Conductor	m (Meter)
A	مساحة المقطع العرضي (πr² للسلك الدائري)	Cross-sectional Area	m²
ρ	المقاومة النوعية لمادة الموصل	Resistivity	Ω·m

6. القدرة والطاقة الكهربائية Electric Power & Energy

P = I · ΔV = I² · R = (ΔV)²R| W = P · t

الرمز	المعنى بالعربية	المعنى بالإنجليزي	الوحدة
P	القدرة الكهربائية المستهلكة/المنتجة	Electric Power	W (Watt)
W	الطاقة الكهربائية / الشغل المبذول	Electric Energy / Work	J (Joule)
emf (ε)	القوة الدافعة الكهربائية للمصدر	Electromotive Force	V (Volt)
t	الزمن	Time	s (Second)

الموصل المثالي (Ideal Conductor): مقاومته تساوي صفراً (R = 0).
العازل المثالي (Ideal Insulator): مقاومته النوعية لانهائية (ρ = ∞).
اتجاه التيار الاصطلاحي: عكس اتجاه حركة الإلكترونات (في نفس اتجاه حركة الشحنات الموجبة الافتراضية).
مساحة مقطع السلك الأسطواني: تحسب عبر A = π r² (حيث r هو نصف القطر).