أوراق عمل وحدة الشحنة والقوة الكهربائية فيزياء الصف العاشر المتقدم

أوراق عمل وحدة الشحنة والقوة الكهربائية فيزياء الصف العاشر المتقدم

أوراق عمل وحدة الشحنة والقوة الكهربائية

الشحنة الكهربائية 

رمزها q 

أنواعها : 

1- موجبة مثل شحنة البروتون 

2- سالبة مثل شحنة الالكترون 

علل : بالرغم أن الذرة تحوي بروتونات موجبة وإلكترونات سالبة ألا أنها متعادلة كهربائيا ( شحنتها الكلية صفر )؟

لأن عدد البروتونات والالكترونات متساوي ومقدار شحنتيهما متساوي أيضاً

يشحن الجسم عندما يفقد أو يكتسب الإلكترونات علل ؟.

لأن البروتونات ثابته داخل النواة أما الالكترونات خارج النواة فيسهل انتقالها 

إذا فقط  الجسم المتعادل الكترونات يصبح موجباً وإذا اكتسب الكترونات يصبح سالباً 

خصائص الشحنة الكهربائية :

1- الشحنات المتشابهة تتنافر والشحنات المختلفة تتجاذب 

2- الشحنة محفوظة أي لا تفنى ولا تستحدث ومجموعها الكل يبقى ثابت 

3- الشحنة مكماة أي أن شحنة أي جسم تساوي مضاعفات صحيحة للشحنة الأولية

س1 : بالون مشحون بشحنة سالبة ما عدد الالكترونات الزائدة التي يحملها 

س2- جسم متعادل اكتسب 3000 الكترون أثناء عملية شحنه بالدلك كم تصبح شحنه هذا الجسم 

تقسم المواد من حيث مقدراتها على نقل الشحنة إلى :

1- مواد موصله : تنقل الشحنات خلالها بسهولة مثل : النحاس - الحديد - جسم الأنسان - الأرض 

2- مواد موصلة : لا تنتقل  الشحنات خلالها بسهولة مثل :

الحرير - الزجاج - البلاستيك - الصوف 

3- مواد شبه موصله مثل السيليكون والجرمانيوم 

4- موصل فائقة التوصيل 

طرق شحن الأجسام :

1- الدلك     2- اللمس أو التوصيل مهم جداً 

3- الحث 

الشحن بالدلك 

مثال عليه :

دلك ساق أبونيت بقطعة صوف 

شحنة الدلك تساوي وتخالف شحنة المدلوك لأن عدد الالكترونات المفقودة يساوي عدد الالكترونات المكتسبة 

عند استخدام هذه الطريقة مع الموصل يجب مسكه بعازل حتى لا تنتقل الشحنات المتكونة عليه إلى الجسم ثم إلى الأرض 

تنتقل الشحنة من أحد الجسمين إلى الأخر ويكون :

مجموع الشحنتين قبل اللمس يساوي مجموعهما 

بعد اللمس ( لأن الشحنة محفوظة ) 

تكون شحنة الجسمين بعد التلامس من نفس النوع 

تصلح لشحن المواد الموصلة ( في العازل تأثيرها محدود جداً )

الشحن بالتأثير 

هو عملية شحن الموصل بوضعه جسم أخر مشحون 

1- تقريب المؤثر من الموصل دون ملامسته 

يتكون على طرف الموصل القريب من المؤثر شحنة مفيدة لتجاذبها مع شحنة المؤثر وعلى طرف البعيد شحنة حرة 

2- وصل الموصل بالأرض بوجود المؤثر للتخلص من الشحنة الحرة 

3-  قطع الاتصال مع الأرض بوجود المؤثر 

4- أبعاد المؤثر 

سؤال قرب سائق معدني مشحون موجب من قرص كشتف كهربائي متعادل كما في الشكل دون أن يلامسه 

1- ماذا يحدث لورقتي الكشاف مع التفسير 

2- إذا أبعد الساق المعدني ماذا يحدث لورقتي الكشاف 

3- إذا قرب الساق المعدني المشحون من جديد من القرص وتم لمس القرص باليد ثم قطع التلامس وأبعد الساق ماذا يحدث لورقتي الكشاف 

الحل :

1- تنفرج الورقتان لأن الشحنة الحرة تتجمع عليهما في يحن الشحنة المفيدة تتجمع على القرص 

2- تعود الورقتان دون انفراج 

3- عند لمس القرص باليد تتعادل الشحنة الحرة على الورقتين فتنقبض الورقتان وعند ابعاد الساق تتوزع شحنة القرص السالبة على القرص والساق والورقتين وتعود الورقتان للانفراج من جديد ولكن أقل من ذي قبل 

الشحن بالاستقطاب 

هو إعادة اصطفاف الشحنات داخل الجزيئات على سطح المادة العازلة بتأثير شحنة المؤثر 

تصلح لشحن المواد العازلة فقط 

الشحنة الكلية للجسم المستقطب =صفر 

ما وجه الشبه بين الاستقطاب والحث ؟

عدم التلامس مع المؤثر 

ما وجه الاختلاف بين الاستقطاب والحث 

1- الحث لشحن المواد الموصلة بينما الاستقطاب لشحن المواد العازلة 

2- في الحث يكون للموصل شحنة محصلة أما في الاستقطاب فتكون الشحنة المحصلة صفر 

كيف تفسر انجذاب قصاصات الورق غير المشحونة لمشط مشحون ؟

لأن شحنة المشط تولد شحنة مستحثة على سطح الورقة فتنجذب نحوه 

تجربة مليكان 

الهدف منها :قياس شحنة الالكترون 

الجهاز المستخدم : كمل في الشكل 

الاستنتاج : الشحنة الكهربائية مكماة 

كيف اثبت مليكان ان الشحنة مكماة ؟

وجد أن شحنة قطيرات الزيت تساوي دائماً أعداداً صحيحة من شحنة الالكترون 

اسئلة خفيفة سريعة 

1- إذا مسكت ساق نحاسية ودلكتها بقطعة صوف ثم قربتها من ساق ابونيت دلكت بالصوف فإنهما لا تتجاذبان ولا تتنافران ؟

ج- لأن الشحنة المتكونة على النحاس تنتقل بسهولة إلى جسم الإنسان ومنه إلى الأرض 

2- لماذا يكون المرذاذ الألكتروستاتيكي اكثر فاعلية من المرذاذ العادي ؟

لأنه يوفر كمية كبيرة من الطلاء المستخدم 

3- يمكن شحن معادن كالنحاس والفضة بواسطة الحث بينكا لا يمكن ذلك مع المواد البلاستيكية اشرح السبب 

لأن البلاستيك مادة عازلة لا تنقل الشحنات بسهولة 

4- أيهما يعتبر دليلاً قطعياً على أن جسما ما مشحون تجاذبه مع جسم اخر أم تنافره معه فسر إجابتك ؟

التنافر لأن التجاذب قد يكون نتيجة شحنة سطحية مستحثة 

5- هل يدل تجاذب بالون مشحون بشحنة سالبة مع الجدار على أن سحنة الجدار موجبة فسر أجابتك 

6- ما المبدأ الذي كشفته تجربة مليكان حول طبيعة شحنة الالكترون 

الشحنة مكماة 

7- بعض الأجسام التي على الأرض ليس لها شحنة محصلة علماً أنها تحتوي على كمية هائلة من الالكترونات كيف يكون ذلك ممكناً ؟

يتعادل كل الكترون مع بروتون 

8- غذا حصل تجاذب بين جسم متدل وجسم أخر مشحون هل تستطيع أن تستنتج أن الجسم المتدلي مشحون ؟

لا قد يكون الجسم المتدلي متعادل واستحث عليه شحنة سطحية بواسطة الجسم المشحون 

9- فسر : عندما تدلك بجواربك الصوفية سجادة الغرفة بقوة ثم تلمس قبضة الباب المعدنية تتعرض لصدمة كهربائية ؟

يشحن الجسم بالدلك وعند لمس قبضة الباب المعدنية يحدث انتقال مفاجئ للالكترونات ينتج عنه صدمة كهربائية 

10- قربت ساق أبونيت مشحونة بشحنة سالبة من كرة نخاع بيلسان متعادلة ومعلقة بحامل كمل في الشكل فلوحظ انجذاب الكرة نحو الساق ثم ابتعادها عنه فسر ذلك ؟

في البداية شحنة الساق تستحث شحنة سطحية على الكرة فتجذبها وعندما تلامس الكرة الساق تشحن باللمس بشحنة سالبة فتنافر مع الساق 

القوة الكهربائية 

هي القوة التي تؤثر بها الشحنات الكهربائية على بعضها البعض 

أنواعها : 1- تجاذب ( بين الشحنات المختلفة نوعاً )

2- تنافر ( بين الشحنات المتشابه )

خصائصها : 1- مجالية ( تؤثر عن بعد دون تماس )

2- متبادلة ( كل من الشحنتين تؤثر على الأخرى )

3- تجاذب وتنافر 

اختر الإجابة الصحيحة :

وضع جسم سالب الشحنة على مقربة من موصل غير مشحون ومتصل بالأرض اجب عن الفقرتين التاليتين 

1- ما اسم عملية الشحن هذه 

الدلك             الحث         التوصيل          الاستقطاب 

2-ما نوع الشحنة التي يكتسبها الموصل :

لا يمكن تحديدها   موجبة     سالبة     موجبة من جهة وسالبة من الجهة المقابلة 

3- ماذا يحدث عندما يدلك قضيب مطاطي بقطعة فراء تعطيه شحنة سالبة ؟

تنتزع الربوتونات من القضيب 

يصبح الفراء سالبا ايضاً 

تضاف الإلكترونات إلى القضيب 

يبقى الفراء متعادلاً 

4- بعد ذلك قضيب زجاجي بالحرير صار القضيب موجباً إذ :

انتزعت الألكترونات من القضيب 

انتزعت البروتونات من القضيب 

أضيفت  البروتونات إلى القضيب 

بقي الحرير متعادلاً 

5- أيها يسهل أكثر نقل الشحنة 

غير الموصلات     شبه الموصلات       الموصلات       العوازل 

6- أيها يصف العوازل الكهربائية 

الشحنات على سطحها لا تتحرك 

لها قوة شد عالية 

تتحرك الشحنات فيها بحرية أكثر 

هي موصلة جيدة للحرارة 

7- طريقة شحن الموصل بمجاورته لجسم أخر مشحون ومن ثم توصيل الموصل بالأرض تسمى 

الشحن بالتماس  الشحن بالاستقطاب    الحث   التعادل 

8- يمكن شحن الموصلات والعوازل بواسطة 

التوصيل بالأرض    الاستقطاب       الحث    التوصيل

9- بعكس شحن العوازل يمكن شحن الموصلات بواسطة 

التوصيل بالأرض    الاستقطاب       الحث    الاتصال 

10- تحدث قوة التنافر بين شحنتين عندما 

نختلف أشارتا الشحنتين       يتساوى مقدارا الشحنتين 

تتشابه اشاراتا الشحنتين     يختلف مقدارا الشحنتين