وحدة الكهرباء و المغناطيسية العلوم الصف الثامن

الصف الصف الثامن
الفصل علوم الصف الثامن
المادة علوم الصف الثامن الفصل الاول
حجم الملف 21.92 MB
عدد الزيارات 156
تاريخ الإضافة 2022-09-05, 12:46 مساء

وحدة الكهرباء و المغناطيسية العلوم الصف الثامن


الشحنات الموجبة والسالبة 

ثمة نوعان من الشحنات الكهربائية، الموجبة والسالبة. وفي هذا السباق. لا تؤدي الكلمان موجب وسالب المعنى أكثر أو أقل.

فالمصطلحان مجرد اسمين يقصد بهما العلماء نوعين من الشحنات الكهربائية. 

للبروتونات شحنة موجبة وللإلكترونات شحنة سالبة. وتساوي قيمة الشحنة الموجبة في البروتون قيمة الشحنة السالبة في الإلكترون. 

تتواجد في الذرات أعداد متساوية من البروتونات الموجبة الشحنة والإلكترونات السالبة الشحنة يكون الجسيم الذي تتساوى فيه قيمتا الشحنة الموجبة والشحنة السالبة متعادلا كهربائيا نكون الذرات المتعادلة كهربائيا كل الأجسام. ولذلك. تكون الأجسام عادة متعادلة كهربائيا أيضا. 

ومع ذلك. تنتقل الإلكترونات أحيانا بين الأجسام. كيف يؤثر انتقال الإلكترونات في الأجسام ؟ عندما تنتقل الإلكترونات من جسم متعادل كهربائيا إلى أخر. يصبح كل من الجسمين مشحونا كهربائيا في الجسم المشحون كهربائيا يكون عدد الشحنات الموجية غير متساو مع عدد الشحنات السالبة.

يبين الشكل 2 أن الأجسام يمكن أن تكون موجبة الشحنة أو سالبة الشحنة. 

الجسم الموجب الشحنة في الجسم الذي فقد إلكترونا واحدا. أو أكثر. يكون عدد البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات. وبالتالي. تكون الشحنة الموجبة في الجسم أكبر من الشحنة السالبة،. ويكون الجسم موجب الشحنة. 

الجسم السالب الشحنة في الجسم الذي اكتسب إلكترونا واحدا. أو أكثر. يكون عدد الإلكترونات أكبر من عدد البروتونات. وبالتالي. تكون الشحنة السالبة في الجسم أكبر من الشحنة الموجبة، ويكون الجسم سالب الشحنة. 


المجالات الكهربائية والقوى الكهربائية 

افترض أنك تدلك قطعة صوفية ببالونين. تنتقل الإلكترونات من قطعة الصوف إلى البالونين. و يصبح كلا البالونين سالب الشحنة. أما قطعة الصوف فتصبح موجبة الشحنة. تلاحظ أن قطعة الصوف تجذب البالونين. أو يؤثر بقوة سحب فيهما. أما البالونان فيتنافران أو يؤثران بقوة دفع بعضهما في بعض. يطلق على القوة التي يؤثر بها جسمان مشحونان كهربائيا بعضهما في بعض أسم القوة الكهربائية. 

المجالات الكهربائية تحيط بالأجسام المشحونة 

لكي تفتح الباب. يجب أن تلمس يدك الباب لتؤثر بقوة فيه. و لكن. لا يحتاج الجسم المشحون كهربائيا إلى أن يلمس جسما آخر مشحونا ليؤثر بقوة كهربائية فيه فعلى سبيل المثال. يتنافر البالونان المشحونان في المثال أعلاه على الرغم من عدم التماس بينهما. 

كيف تؤثر الأجسام المشحونة بقوى كهربائية بعضها في بعض في غياب أي تماس بينها ؟ الإجابة غامضة بعض الشيء. لكن العلماء متأكدون من وجود منطقة حول الجسم المشحون تؤثر بقوة كهربائية في الأجسام المشحونة الأخرى. يطلق على هذه المنطقة غير المرئية المحيطة بالجسم المشحون حيث تؤثر قوة كهربائية اسم المجال الكهربائي. 

تعتمد القوة الكهربائية على أنواع الشحنات 

أن تكون القوة الكهربائية قوة دفع أو قوة سحب. فهذا أمر يعتمد على أنواع الشحنات التي تحملها الأجسام. كما هو مبين في الشكل 5. في حال كان الجسمان موجبي الشحنة. أو كانا سالبي الشحنة. فكلاهما يدفع الأخر بعيدا. 

بعبارة أخرى. تتنافر الأجسام. التي تحمل الشحنة الكهربائية نفسها. إذا كان أحد الجسمين موجب الشحنة وكان الأخر سالب الشحنة. فكلا الجسمين يسحب الأخر. بعبارة أخرى. إن الأجسام التي تحمل شحنات كهربائية متعاكسة تتجاذب.


نوعا التيار الكهربائي 

يحمل التيار الكهربائي. أو تدفق الإلكترونات. الطاقة بسرعة قريبة من سرعة الضوء إلا أن الإلكترونات نفسها سالبة الشحنة تتحرك بصورة أكثر 

تخيل أنبوبا مملوءا بالكرات الزجاجية. تتسبب إضافة المزيد من الكرات الزجاجية من أحد طرفي الأنبوب في خروج كرات زجاجية من الطرف الأخر. ما يعني أن الكرات الزجاجية العلوية لا تقطع على الفور مسافة طول الأنبوب. وبالمثل. كلما تحرك إلكترون من أحد طرفي السلك. غادر إلكترون أخر الطرف الثاني على الفور تقريبا. وهكذا دواليك. ما يعني أن الإلكترون الأول لا يقطع على الفور مسافة طول الأنبوب. 

التيار المستمر (Dc) في المثال أعلاه. تنتج الكرات الزجاجية التي تضاف باستمرار إلى أحد طرفي الأنوب تدفقا ثابتا من الكرات الزجاجية التي تنساب خارجة من الطرف الأخر للأنبوب يوضح الشكل 6 أن الإلكترونات التي تضاف 
باستمرار إلى أحد طرفي السلك تنشئ. بالمثل. تدفقا ثابتا من الإلكترونات في اتجاه واحد. ويعرف هذا بالتيار المستمر و تولد بعض مصادر الطاقة. بما في ذلك الخلايا. تيارا مستمرا فقط. و يعمل الكثير من الأجهزة المحمولة. مثل المصابيح اليدوية. بالتيار المستمر

التيار المتناوب  إدا أضيف عدد من الكرات الزجاجية إلى أحد أطراف الأنبوب ثم إلى الطرف الآخر بالتناوب. فإن الكرات الزجاجية الموجودة في الأنبوب ستتحرك ذهابا و إيابا. من دون ان تبتعد عن مواقعها الأصلية. 

بالمثل، ثمة تيار كهربائي ينعكس اتجاهه باستمرار ويعرف بالتيار المتناوب. 

تزود المولدات الكبيرة الموجودة في محطات توليد الطاقة المنازل و الشركات بالتيار المتناوب.

 

الدائرة - مسار التيار الكهربائي 

تحول الدوائر الكهربائية طاقة التيار الكهربائي إلى أشكال مفيدة من الطاقة الدائرة الكهربائية مسار مغلق أو كامل يتدفق فيه التيار الكهربائي. تتواجد الدوائر الكهربائية في كل ما يحيط بك. 

الدائرة المفيدة 

صممت الدوائر الكهربائية لتحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال محددة. على سبيل المثال. تحول الدوائر الكهربائية الموجودة في فرن الميكروويف الطاقة الكهربائية إلى طاقة إشعاعية تطهو طعامك يبين الشكل 7 دائرة كهربائية مصممة لتحويل الطاقة الكهربائية للبطارية إلى طاقة ضوئية تنبعث من المصباح. و كما هو ظاهر. فإن الدائرة كاملة. أو مغلقة. والمصباح مضاء. 

إذا فصلت الدائرة أو فتحت عند نقطة. يتوقف التيار الكهربائي و لا يضيء المصباح. 

الدائرة الكهربائية البسيطة 

إن معظم الدواد الكهربائية. مثل الموجودة في أجهزة الحاسوب. معقد جدا ويتضمن المئات من الأجزاء. مع ذلك. تحتوي الكثير من الدوائر الشائعة والمفيدة على مكونات قليلة فقط وتتواجد الدوائر البسيطة في المصابيح 
اليدوية و جرس الباب والعديد من أجهزة المطبخ. تتكون كل الدوائر البسيطة مما يلي، 1. مصدر طاقة كهربائية. مثل البطارية و2) جهاز كهربائي. مثل المصباح 3) موصل للكهرباء. مثل السلك. بالإضافة إلى هذه المكونات الأساسية لكل الدوائر. تشتمل الدائرة غالبا على مفتاح. كيف تتفاعل هذه المكونات الأساسية لتوليد تيار كهربائي مفيد ؟ موصل كهربائي


المواد العازلة والمواد الموصلة للكهرباء 

عندما يحدث تماس بين أجسام مختلفة تصبح مشحونة كهربائيا. في بعض المواد، تبقى الشحنات في مواقع تماس الأجسام. وفي مواد أخرى. تنتشر الشحنات على الجسم بالتساوي. على سبيل المثال. بعد أن يلمس بالون قطعة صوف ما، تبقى الشحنات التي انتقلت من قطعة الصوف في الموضع الذي حدث فيه تماس بينهما. و لكن. بعد أن تمشي على السجادة، تنتشر الشحنات المتنقلة منها على كل أنحاء جسمك. وتتلقى يدك صدمة كهربائية عندما تمسك بالمقبض الفلزي للباب. 

لا تنتشر الشحنات الكهربائية على كل أنحاء سطح البالون لأنها لا تنتقل بسهولة في المطاط. و تسمى المادة التي لا تنتقل عبرها الشحنات الكهربائية بسهولة عازلا للكهرباء. من الأمثلة على المواد العازلة للكهرباء البلاستيك و الخشب والزجاج. 

تسمى المادة التي تنتقل عبرها الشحنات الكهربائية بسهولة موصلا للكهربا وتتمثل بعض أفضل المواد الموصلة للكهرباء في الفلزات، مثل النحاس.
 

شارك الملف

آخر الملفات المضافة