الكهربية الساكنة
نبذة تاريخية :-
العالم طاليس :
- لاحظ العالم طاليس منذ 600 سنة قبل الميلاد أن قصاصات الورق أو الريش تنجذب ناحية ساق الكهرمان عند دلكها بقطعة من الحرير 0
- سميت الكهرباء بهذا الاسم نظراً للكهرمان 0
العالم وليم جيلبرت :
- لاحظ أن بعض الأجسام تكتسب القدرة على جذب أجسام أخرى خفيفة إليها بعد دلكها بجسم آخر أطلق على هذه اسم التكهرب 0
التكهرب :
هى قدرة بعض الأجسام على جذب أجسام أخرى خفيفة إليها بعد دلكها بجسم آخر 0
الشحنة الكهربية :
هى الشحنة المتكونة على سطح جسم بعد دلكه بجسم آخر 0
التيار الكهربي :
حركة الشحنات الكهربية بانتظام فى اتجاه معين 0
أنــواع الكهربيـــة
الكهربية الساكنة ( الاستاتيكية ) الكهربية الديناميكية ( التيارية )
هى تلك الكهربية التى تنتج من تراكم الشحنات الكهربية على الأجسام المعزولة عن الأرض دون سريانها 0 - هى تلك الكهربية الناتجة عن سريان الشحنات الكهربية خلال موصل أو سلك مكونة ما يسمى بالتيار الكهربي
طرق الحصول على الكهربية الساكنة
1- التكهرب بالدلك 0
2- التكهرب بالتأثير0
3- التكهرب باللمس 0
أولا التكهرب بالدلك
تعريف التكهرب بالدلك
تلك الكهربية التى تنتج من دلك جسمين متعادلين معا 0
نشاط (1)
التجربة الملاحظة الاستنتاج
1- دلك ساق زجاجية بقطعة من الحرير
2- قرب كل من الساق الزجاجية وقطعة الحرير كل منهم على حدة إلى قصاصات من الورق انجذاب قصاصات الورق إلى كل من الساق الزجاجية وقطعة الحرير - عند دلك الساق الزجاجية بقطعة من الحرير أدى ذلك إلى :
1- اكتساب كل من الساق الزجاجية وقطعة الحرير شحنات كهربية مختلفة
2- تسمى قطعة الحرير بالدالكة
3- تسمى ساق الزجاج بالجسم المدلوك
1- دلك ساق أبونيت بقطعة من الصوف
2- قرب كل من ساق الأبونيت وقطعة الصوف إلى قصاصات الورق - انجذاب قصاصات الورق إلى كل من ساق الأبونيت وقطعة الصوف -عند دلك ساق الأبونيت بقطعة من الصوف أدى ذلك إلى :اكتساب كل من ساق الأبونيت وقطعة الصوف شحنات كهربية مختلفة
- تسمى ساق الأبونيت بالجسم المدلوك وقطعة الصوف بالدالكة
تفسير شحن جسم بالتكهرب ً بالدلك
- عند دلك مادتين متعادلتين ببعضهما فإن :
1- تنتقل الإلكترونات من إحدى المادتين للمادة للأخرى
2- تكتسب المادة التى تفقد الإلكترونات شحنة موجبة 0
3- تكتسب المادة التى تنتقل إليها الإلكترونات شحنة سالبة0
4- مقدار شحنة الدالك تساوى مقدار شحنة المدلوك ولكن مخالفة لها فى النوع
* أمثلة :
1- عند دلك ساق الزجاج بقطعة من الحرير :
تنتقل الالكترونات من ساق الزجاج إلى قطعة الحرير فيكتسب الحرير شحنة سالبة والزجاج شحنة موجبة 0
2- عند دلك ساق الأبونيت بقطعة من الصوف :
تنتقل الالكترونات من قطعة الصوف إلى ساق الأبونيت يكتسب الأبونيت شحنة سالبة والصوف شحنة موجبة 0
س:قارن بين عملية دلك ساق من الأبونيت بقطعة من الصوف وساق من الزجاج بقطعة من الحرير الجاف
وجه المقارنة دلك ساق الأبونيت بالصوف دلك ساق الزجاج بالحرير الجاف
شحنة الساق(المدلوك ) سالبة موجبة
شحنـــــة الدالكــة موجب سالبة
انتقال بعض الإلكترونات من الصوف إلى الأبونيت من الزجاج إلى الحرير 0
مثال : دلك جسم بدالكة فاكتسب شحنة موجبة مقدارها 5 كولوم ما قيمة شحنة ألدالك وما نوعها ؟
- شحنة ألدالك سالبة وتساوى 5 كولوم 0
علل : تشحن ساق الزجاج بشحنة موجبة عند دلكها بقطعة من الحرير 0
- لأنه عند دلك ساق الزجاج بقطعة من الحرير تنتقل الإلكترونات من ساق الزجاج وتشحن بشحنة موجبة إلى قطعة الحرير وتشحن بشحنة سالبة 0
علل : تشحن ساق الأبونيت بشحنة سالبة عند دلكها بقطعة من الصوف 0
- لأنه عند دلك ساق الأبونيت بالصوف تنتقل الإلكترونات من الصوف وتشحن بشحنة موجبة إلى ساق الأبونيت وتشحن بشحنة سالبة 0
علل : فى التكهرب بالدلك يتكهرب كل من الدالك و المدلوك بشحنات مختلفة
- لأن أحدتهما يفقد إلكترونات ويكتسب شحنة كهربية موجبة والآخر يكتسب إلكترونات ويكتسب شحنة كهربية سالبة 0
أنواع الشحنات الكهربية
شحنة كهربية سالبة شحنة كهربية موجبة
مثل الشحنة الكهربية التى تحملها ساق الأبونيت عند دلكها بقطعة صوف ،الايون السالب ، الالكترونات مثل الشحنة الكهربية التى تحملها ساق من الزجاج عند دلكها بقطعة حرير ، الايون الموجب ،البروتونات
القــــوى الكهربيــة:
هى قوة الجذب والتنافر المتبادلة بين الشحنات الكهربية 0
*س : ما معنى أن القوى الكهربية بين شحنتين = 5 نيوتن
معنى ذلك أن قوة الجذب أو التنافر المتبادلة بين شحنتين كهربيتين = 5 نيوتن
قانون الجذب والتنافر :
الشحنات الكهربية المتشابهة تتنافر والشحنات الكهربية المختلفة تتجاذب
التعرف على نوع الشحنة الكهربية
التجربة
الملاحظة الاستنتاج الرسم
1- دلك ساق من الزجاج بقطعة من الحرير وعلقها تعليقاً حراً بواسطة خيط
2- دلك ساق زجاجية أخرى بقطعة من الحرير وقربها إلى الساق المعلقة تعليق حر شكل(1) 0 - تتحرك الساق المعلقة بعيداً عن الساق الأخرى
الشحنات المتشابهة تتنافر
1- دلك ساق من الأبونيت بقطعة صوف وعلقها تعليق حر بواسطة خيط
2- دلك ساق أخرى من الأبونيت بالصوف وقربها من الساق المعلقة شكل(2)0 - تتحرك الساق المعلقة بعيداً عن الساق الأخرى الشحنات المتشابهة تتنافر
1- دلك ساق من الزجاج بقطعة من الحرير وعلقها تعليق حر بواسطة خيط
2- دلك ساق من الأبونيت بقطعة من الصوف وقربها من الساق المعلقة شكل(3) تتحرك الساق المعلقة فى اتجاه الساق الأخرى0 الشحنات المختلفة تتجاذب0
علل : لا يحدث تكهرب عند ملامسة جسم مدلول بدالكة ولكن يحدث التكهرب عند الدلك 0
- لأنه عند الدلك تكتسب الإلكترونات الموجودة على أحدهم طاقة حركة فتنتقل من أحدهم وتشحن بشحنة موجبة الأخرى وتشحن بشحنة سالبة 0
علل : حدوث تجاذب بين جسمين لا يدل على أن شحنتهما مختلفة 0
- لأنه يمكن أن يحدث تجاذب بين جسم مشحون وآخر غير مشحون.
-
علل : تتنافر ساقان زجاجيتان مدلوكتين بالحرير عند تقريبهما من بعض 0
- لأنه عند دلك ساقان الزجاج بالحرير تنتقل الالكترونات من الزجاج إلى الحرير وتكتسب كل منهم شحنة موجبة وتتنافر الساقان لأنهما تحملان شحنات كهربية متشابهة موجبة 0
علل : تتنافر ساقان من الأبونيت مدلوكتين بالصوف عند تقريبهما من بعض
لأنه عند دلك ساقان الأبونيت بالصوف تنتقل الالكترونات من الصوف إلى الأبونيت وتكتسب كل منهما شحنة سالبة وتتنافر الساقان لأنهما تحملان شحنات كهربية متشابهة سالبة 0
علل : يحدث تجاذب عند تقريب ساق زجاجية مدلوكه بالحرير معلقة تعليق حر إلى ساق أبونيت مدلوكه بالصوف 0
عند دلك ساق الزجاج بالحرير تكتسب شحنة كهربية موجبة و عند دلك ساق أبونيت بالصوف تكتسب شحنة كهربية سالبة والشحنات المختلفة تتجاذب
علل : تتنافر بالونتين منتفختين مدلوكتين بالحرير عند تقريبهما من بعض 0
لأنة عند دلكهم بالحرير تكتسب كل شحنة كهربية موجبة والشحنات المتشابهة تتنافر0
عند تقريب ساق زجاجية مدلوكة بالحرير إلى قصاصات الورق تنجذب إليها ثم تتركها بعد فترة0
لان جزء من الشحنة الكهربية تنتقل من الساق الزجاجية إلى قصاصات الورق فتشحن بشحنة مشابهة لها ثم تتنافر معها لآن الأجسام ذات الشحنات المتشابهة تتنافر
قانون كولوم
قانون كولوم
قوى الجذب والتنافر ( القوى الكهربية ) بين شحنتين كهربيتين تتناسب طردياً
مع حاصل ضرب كل من الشحنتين وعكسياً مع مربع المسافة بينهما
*الاستنتاج :
نفترض وجود شحنتين كهربيتين: قيمة الأولى ( ش1 ) والثانية ( ش2 ) كولوم
والمسافة بين الشحنتين ( ف ) متر
1-القوى الكهربية بين الشحنتين تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كل منهما
ق ش1 × ش2 (1)
ش1 2 2 1 2 4
ش2 2 1 1 4 4
ق 4 2 1 8 16
عندما تقل احد الشحنتين للنصف تقل القوة للنصف عندما تقل كلتا الشحنتين للنصف تقل القوة للربع تضاعف احد الشحنتين
يسبب تضاعف القوة تضاعف كلتا الشحنتين
يسبب زيادة القوة أربع مرات
2- القوى الكهربية بين الشحنتين تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما
ق 1 / ف2 (2)
ف2 2 1 4 عندما تتضاعف المسافة والشحنتين لا تتغير القوة
عندما تقل المسافة والشحنتين للنصف لا تتغير القوة
ق 1
4 = 1 = 1
1 = 1
16
عندما تقل المسافة للنصف تزداد القوة أربع مرات عندما تتضاعف المسافة تقل القوة للربع
من العلاقة 1، 2 نجد أن : ق ش1 ش2
ف2
ق = ثــا ش1 ش2
ف2
المقدار الثابت يسمى ثابت كولوم ثا = 9 ×10 9 نيوتن متر2/كولوم2 وحدات القياس :
1- القوة ← نيوتن
3- المسافة ← المتر
2- المقدار الثابت
نيوتن متر2 / كولوم
4- الشحنة← كولوم
علل : القوى الكهربية بين شحنتين تقل إلى الربع إذا تضاعفت المسافة بينهم 0
علل تزداد القوى الكهربية بين اى شحنتين أربع مرات عندما تقل المسافة للنصف0
- لأن القوى الكهربية بين شحنتين تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما
علل لا تتغير القوة الكهربية عندما تتضاعف كل من المسافة وكلتا الشحنتين
قوى الجذب والتنافر ( القوى الكهربية ) بين شحنتين كهربيتين تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كل من الشحنتين وعكسياً مع مربع المسافة بينهما0
*س : ماذا يحدث عندما تقل المسافة بين شحنتين كهربيتين إلى النصف 0
تزداد القوة الكهربية بمقدار 4 مرات 0
*س : ماذا يحدث عندما تتضاعف كل من المسافة وكلتا الشحنتين 0
لا تتغير القوة الكهربية 0
مثال: كرتان صغيرتان الأولى مشحونة بشحنة موجبة مقدارها 20 كولوم والثانية مشحونة بشحنة سالبة مقدارها 0 4 كولوم والمسافة بينهما فى الهواء 2, 0 متر .. أوجد القوة الكهربية المتبادلة بينهما ، وبين نوعها واتجاها ( ثابت التناسب = ثا نيوتن متر2 / كولوم )0
ق=ثا ش 1 ش 2/ ف2= ثا 20 × 40 =2 ثا نيوتن
0.2 × 0.2
نوعها قوة تجاذب ← لأن الشحنات مختلفة / الاتجاه ناحية الداخل
الرئيسية 
أحدث الصور 
موضوع: الدرس الاول ... طرق الحصول على الكهربيه الساكنه 
الثلاثاء أبريل 14, 2009 2:42 am