العنوان الحركة على خط مستقيم بسم هللا الرحمن الرحيم ف خ العنوان الحركة على خط مستقيم ف ( )5-1 الشحنة الكهربائية ( )5-2 القوة الكهربائية خ

Download Report

Transcript العنوان الحركة على خط مستقيم بسم هللا الرحمن الرحيم ف خ العنوان الحركة على خط مستقيم ف ( )5-1 الشحنة الكهربائية ( )5-2 القوة الكهربائية خ

‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫بسم هللا الرحمن الرحيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫(‪ )5-1‬الشحنة الكهربائية‬
‫(‪ )5-2‬القوة الكهربائية‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫عند دلك مسطرة بالستيكية بقطعة صوف ‪،‬‬
‫ثم تقريبها من قصاصات ورقية‬
‫تنجذب بعض قصاصات الورق‬
‫إلى المسطرة‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫أجرى بنيامين فرانكلين عام ‪1752‬م تجربة على طائرة‬
‫ورقية وربط مفتاحاً في عاصفة رعدية فالحظ ‪:‬‬
‫(‪ )1‬ألياف الخيط الرخوة أنتصبت ‪.‬‬
‫(‪ )2‬حدوث شرارة عند تقريب أصبعه ‪.‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫هي دراسة الشحنات الكهربائية التي‬
‫تتجمع وتحتجز في مكان ما ‪ .‬مثل ‪:‬‬
‫(‪ )1‬دلك مسطرة بالستيكية بقطعة صوف وتقريبها من قصاصات ورق‬
‫(‪ )2‬المشي على سجادة وتوليد شرارة عند لمس شخص أو أي فلز‬
‫(‪ )3‬انجذاب الشعر نحو المشط عند التمشيط في يوم جاف‬
‫(‪ )4‬انتصاب الشعر بعد دلكه ببالون‬
‫(‪ )5‬التصاق اجوارب أحياناً ببعضها بعد اخراجها من مجفف المالبس‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫الفرق بين قوة الجذب وقوة الجاذبية‬
‫االرضية على المسطرة وقصاصات الورق ‪:‬‬
‫(‪ )1‬تسارع القصاصات إلى أعلى بمقدار أكبر من‬
‫تسارعها إلى أسفل‬
‫(‪ )2‬ال تنجذب إلى المسطرة إال بعد دلك المسطرة‬
‫(‪ )3‬المسطرة تفقد خاصية الجذب هذه بعد فترة قصيرة‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫* الحظ قدماء اإلغريق آثاراً مماثلة‬
‫للمسطرة على العنبر (الكهرمان)‬
‫* تسمى خاصية الجذب (الكهرباء)‬
‫* االجسام المشحونة ‪ :‬االجسام التي تبدي‬
‫تفاعال ً كهربائياً بعد الدلك‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الجسمين اللذين لهما النوع نفسه من‬
‫الشحنة يتنافران‬
‫وإذا انتظرت فترة من الزمن وخصوصاً الطقس الرطب‬
‫فستجد أن الشحنة الكهربائية قد اختفت‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫الشحنتين المختلفتين سيتجاذبان‬
‫إلى أنهما لن يبقيا مشحونين فترة‬
‫طويلة ألنهما سيلتصقان معاً‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫يختلف تفاعالت االجسام المشحونة‬
‫مع األشرطة الالصقة‬
‫والدلك بمواد مختلفة مثل الحرير الصوف‬
‫واألغلفة البالستيكية‬
‫فستجذب معظم االجسام المشحونة أحد الشريطين‬
‫وتتنافر مع اآلخر ‪ ،‬واالصابع تجذب كال الشريطين‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫ال يوجد إال نوعان من الشحنات أطلق عليها‬
‫العالم بنيامين فرانكلين ‪:‬‬
‫(‪ )1‬الشحنة السالبة ‪( :‬المطاط – البالستيك)‬
‫(‪ )2‬الشحنة الموجبة ‪( :‬الزجاج – الصوف)‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫‪‬توجد الشحنات الكهربائية في الذرات‬
‫‪‬اكتشف العالم طومسون عام ‪1897‬م أن المواد‬
‫جميعها تحتوي على جسيمات صغيرة جدأ سالبة‬
‫الشحنة تسمى (اإللكترونات)‬
‫‪‬واكتشف ارنست رذرفورد تلميذ طومسون أن هناك‬
‫جسماً مركزياً ذا شحنة تتركز فيه كتلة الذرة يسمى‬
‫(النواة)‬
‫‪‬يمكن إزالة إلكترونات المدارات الخارجية للذرات‬
‫المتعادلة بإضافة طاقة إليها‬
‫‪‬وعندها تصبح هذه الذرات التي تفقد إلكترونات‬
‫موجبة الشحنة‬
‫‪‬وإن ارتبط مع ذرات أخرى متجه جسيمات سالبة‬
‫الشحنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫إن الشحنة محفوظة أي أن الشحنات المفردة ال‬
‫يمكن أن تفنى أو تستحدث بل تفصل ‪:‬‬
‫(‪ )1‬إطارات سيارة أو شاحنة متحركة‬
‫(‪ )2‬السحب الرعدية تجعل أسفل السحابة‬
‫سالبة الشحنة وأعاله موجب‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫المادة العازلة ‪:‬‬
‫هي المادة التي ال تنتقل خاللها الشحنة بسهولة‬
‫مثل (الزجاج‪-‬الخشب الجاف‪-‬ومعظم المواد‬
‫البالستيكية‪-‬المالبس الجافة)‬
‫المادة الموصلة ‪:‬‬
‫هي المادة التي تسمح بانتقال الشحنات خاللها بسهولة‬
‫مثل(الفلزات)‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫يعد الهواء عازال ً إال أنه تحت ظروف معينة تتحرك الشحنات خالله‬
‫كما لو كان موصال ً ‪ ،‬فعندما تكون الشحنات كبية وزائدة تفصل‬
‫اإللكترونات من جزيئات الهواء مثل ‪:‬‬
‫(‪ )1‬شرارة كهربائية ‪ :‬في حالة‬
‫إصبعك ومقبض الباب الفلزي‬
‫(‪ )2‬البرق ‪ :‬تفريغ الشحنات بين‬
‫األرض والسحب الرعدية‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫* القوة الكهربائية قوة كبيرة جداً‬
‫(يمكن أن تنتج تسارع أكبر من تسارع الجاذبية األرضية)‬
‫* تنتج قوة تجاذب أو قوة تنافر‬
‫(أما قوة الجاذبية األرضية فتكون قوة جذب فقط)‬
‫* تخضع لقانون التربيع العكسي‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫من تجارب االشرطة الالصقة وسلوك القطبان المشحونة‪:‬‬
‫* هناك نوعان من الشحنات الكهربائية (موجبة وسالبة)‬
‫* تؤثر الشحنات بعضها في بعض بقوى عن ُبعد‬
‫* تكون القوة اكبر عندما تكون الشحنات متقاربة‬
‫* الشحنات المتشابهة تتنافر ‪ ،‬والشحنات المختلفة تتجاذب‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫يتركب من قرص فلزي مثبت على ساق فلزي متصل‬
‫بقطعتين فلزيتين خفيفتين رقيقتين تسميان الورقتين ‪.‬‬
‫ونتائج الكشف عن الشحنات هي ‪:‬‬
‫(‪ )1‬تنفرج الورقتان‪:‬‬
‫(في حالة الشحنات المتماثلة)‬
‫(‪ )2‬الزيادة أو النقص في انفراج الورقتان‪:‬‬
‫(متماثلة – مختلفة)‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫هو شحن االجسم المتعادل بمالمسته‬
‫جسماً آخر مشحوناً‬
‫عند مالمسة قضيب مشحون بشحنة‬
‫سالبة قرص كشاف كهربائي تنتقل‬
‫اإللكترونات منه إلى القرص وتتوزع‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫عند تقريب جسم(‪ )1‬مشحون بشحنة‬
‫موجبة مثال ً إلى جسم(‪ )2‬متعادل كهربائياً‬
‫ستنجذب الشحنات السالبة في الجسم(‪)2‬‬
‫وتتنافر الشحنات الموجبة في الجسم(‪)2‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫عند تقريب كرتين فلزيتين متماثلتين‬
‫متعادلتين ومعزولتين قد تالمستا‬
‫ثم تقريب قضيب مشحون‬
‫ثم فصل الكرتين‬
‫ستشحنان بشحنتين متساويتين‬
‫ومختلفتين في النوع‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫وهو عملية توصيل الجسم باألرض‬
‫للتخلص من الشحنات الفائضة‬
‫ويمكن استخدام التأريض كمصدر‬
‫لإللكترونات‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫(‪ )1‬تعتمد القوة الكهربائية على المسافة ‪:‬‬
‫أن القوة الكهربائية بين الكرتين تتناسب‬
‫عكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما‬
‫البعد بين‬
‫الشحنتين‬
‫(‪) m‬‬
‫‪1‬‬
‫___ ‪F α‬‬
‫‪2‬‬
‫‪r‬‬
‫القوة الكهربائية‬
‫(‪) N‬‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫(‪ )2‬تعتمد القوة الكهربائية على مقدار الشحنة ‪:‬‬
‫أن القوة الكهربائية تتناسب طردياً مع‬
‫مقدار شحنتين الجسمين‬
‫‪F α qA qB‬‬
‫شحنة الجسم‬
‫(‪) C‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫إن مقدار القوة الكهربائية المتبادلة بين الشحنات‬
‫(‪ )qA‬و (‪ )qB‬اللتين تفصلهما مسافة مقدارها (‪)r‬‬
‫يتناسب طردياً مع مقدار كل من الشحنتين و‬
‫عكسياً مع مربع المسافة بينهما ‪:‬‬
‫‪q‬‬
‫‪q‬‬
‫_____ ‪F α‬‬
‫‪A B‬‬
‫‪2‬‬
‫‪r‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫إن مقدار القوة الكهربائية المتبادلة بين الشحنات‬
‫(‪ )qA‬و (‪ )qB‬اللتين تفصلهما مسافة مقدارها (‪)r‬‬
‫يتناسب طردياً مع مقدار كل من الشحنتين و‬
‫عكسياً مع مربع المسافة بينهما ‪:‬‬
‫‪q‬‬
‫‪q‬‬
‫_____ ‪F = K‬‬
‫‪A B‬‬
‫‪2‬‬
‫‪r‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫واحد كولوم =‬
‫مقدار شحنة (‪ )6.24x1018‬إلكترون أو بروتون‬
‫شحنة اإللكترون =‬
‫(‪( )1.6x10-19 C‬شحنة اإللكترون األساسية)‬
‫ثابت كولوم (‪= )K‬‬
‫(‪)9.0x109 N.m2/C2‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الكهرباء الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫(‪ )1‬تجميع السناج من المداخن‬
‫(‪ )2‬شحن قطرات الطالء الصغيرة جداً بالحث‬
‫(‪ )3‬لوضع الحبر األسود على الورق‬
‫(‪ )4‬تجنب تراكم الشحنة الساكنة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫تم بحمد هللا‬
‫خ‬