ملخص وحدة الشحنة والقوة الكهربائية فيزياء الصف العاشر المتقدم

الصف الصف العاشر متقدم
الفصل فيزياء عاشر متقدم
المادة الفصل الثاني
حجم الملف 1.99 MB
عدد الزيارات 24
تاريخ الإضافة 2021-08-04, 22:51 مساء

ملخص وحدة الشحنة والقوة الكهربائية فيزياء الصف العاشر المتقدم

الشحنة الكهربائية

خاصية فيزيائية للمادة تظهر فقط اذا احدث خلل في التعادل الكهربائي للمادة وهي نوعان موجبة وسالبة 

ملاحظات هامة :

1- في الوضع الطبيعي جميع المواد ومهما كانت حالتها صلبة أو سائلة او غازية تكون متعادلة كهربائيا فسر 

الاجابة : وذلك لان عدد البروتونات الموجبة داخل النواة يكون مساويا لعدد الالكترونات السالبة التي تدور حول النواة ومقدار شحنة البروتون الموجبة مساو لمقدار شحنة الالكترون السالبة 

2- يمكن فصل الإلكترونات وتحريرها من الارتباط مع النواة عن طريق تزويدها بالطاقة

3- المادة التي تكتسب الكترونات اضافية تظهر عليها الشحنة السالبة والتي تفقد بعض الكتروناتها تظهر عليها الشحنة الموجبة

4- تختلف المواد فيما بينها من حيث قابليتها الى كسب او فقد الالكترونات تبعا لمدى ارتباط الالكترونات مع النواة 

5- الشحنة مكمأة أي أن شحنة أي جسم دائما وابدا تساوي مضاعفات صحيحة للشحنة الأساسية.

 

اسئلة الكتاب

1. الأجسام المشحونة بعد دلك مشط بسترة مصنوعة من الصوف يمكنه جذب قصاصات ورق صغيرة. لماذا يفقد المشط هذه القدرة بعد عدة دقائق؟

يفقد شحنته في الوسط المحيط به

2. أنواع الشحنات من خلال التجارب التي مرت في هذا الجزء، كيف يمكنك أن تعرف أي الشريطين B أو Tموجب الشحنة؟ 

قرب قضيبا زجاجيا مشحونا بشحنة موجبة إلى كل من الشريطين، فيكون الشريط الذي يتنافر معه موجب الشحنة

3. أنواع الشحنات كرة البيلسان كرة صغيرة مصنوعة من مادة خفيفة، مثل البوليسترين، وتكون عادة مطلية بطبقة من الجرافيت أو الألمونيوم. كيف يمكنك أن تحدد ما إذا كانت كرة البيلسان المعلقة بخيط عازل متعادلة كهربائيا أو ذات شحنة موجبة أو ذات شحنة سالبة؟ 

أحضر جسما مشحونا بشحنة معلومة، ولتكن سالبة، وقربه إلى كرة البيلسان، إذا تنافرت الكرة معه فإن شحنتها تكون مشابهة لشحنة الجسم المقرب، وإذا انجذبت إليه فان شحنتها إما تكون مخالفة لشحنة الجسم أو متعادلة. بعد ذلك قرب قضيبا زجاجيا مشحونا بشحنة موجبة إلى كرة البيلسان فإذا تنافرا فان شحنة الكرة تكون موجبة، أما إذا انجذب احدهما إلى الآخر فإن كرة البيلسان تكون متعادلة الشحنة.

4. فصل الشحنات يشحن قضيب مطاط بشحنة سالبة عند دلكه بالصوف. ماذا يحدث لشحنة الصوف؟ ولماذا؟ 

يصبح الصوف موجب الشحنة 

5. شحن الموصلات افترض أنك علقت قضيبا فلزيا طويلا بخيوط حرير بحيث أصبح القضيب معزولا، ثم لامست أحد طرفي القضيب الفلزي بقضيب زجاجي مشحون، فصف كيف يشحن القضيب الفلزي؟ وما نوع الشحنات عليه؟ 

يجذب قضيب الزجاج الالكترونات من القضيب الفلزي، لذا يصبح الفلز موجب الشحنة، وتتوزع الشحنات عليه بانتظام. 

6- الشحن بالدلك يمكنك شحن قضيب مطاط بشحنة سالبة بدلكه بالصوف. ماذا يحدث عند ذلك قضيب نحاس بالصوف؟

النحاس مادة موصلة، لذا يبقى متعادلا ما بقي ملامسا ليدك.

 

انواع المواد حسب الموصلية الكهربائية

1- المواد الموصلة : هي المواد التي تسمح بحركة الشحنة من خلالها وذلك بسبب احتوائها على وفرة من الشحنات الحرة ( الكترونات حرة او ايونات ) مثل الفلزات والمحاليل الكهربائية وجسم الكائن الحي والارض والغازات المتأينة بدرجة كبيرة (البلازما) عند وضع شحنة على موصل فإنها تتوزع على سطح الموصل بالكامل 

2. المواد العازلة :- وهي المواد التي لا تسمح للشحنات بالحركة من خلالها وذلك لعدم احتوائها على وفرة من الشحنات الحرة مثل المطاط ، البلاستيك ، الزجاج ، الحرير والجو الجاف عند وضع شحنة على جزء من مادة عازلة فإنها تبقى في المكان نفسه ولا تنتقل

3- مواد شبه موصلة: مثل السيليكون والجرمانيوم 

4- مواد فائقة التوصيل : يتم ايجادها تحت ظروف معينة لاحظ الأشكال التالية وكيفية توزيع الشحنات على الجسم

 

كيفية إكساب الأجسام شحنة كهربائية

1- الشحن بالدلك ( فصل الالكترونات :- يتم من خلال دلك مادة متعادلة بمادة أخرى متعادلة 

* مثال : دلك ساق أبونيت بقطعة صوف . ( الابونايت يصبح سالبة والصوف موجبة ) . 

* ملاحظات :

1- تستخدم لشحن الموصلات والعوازل . 

2- ينتج عنها جسمان لهما نفس مقدار الشحنة لكن مختلفين في نوعها وذلك تطبيقا لمبدأ حفظ الشحنة . 

3- يزداد مقدار الشحنة على كلا الجسمين بزيادة عدد مرات الدلك . 

4- ليس من الضروري حدوث احتكاك بين جسمين لكي يكتسب كل منهما شحنة كهربائية بل يكفي أن يتلامس نوعين مختلفين من العوازل ثم يفصلان عن بعضهما ليكتسبا شحنة كهربائية كما يحدث عندما نقوم بسحب شريط من الورق اللاصق من لفافة الشريط. عند استخدام هذه الطريقة مع الموصل يجب مسكه بعازل حتى لا تنتقل الشحنات المتكونة عليه إلى الجسم ثم إلى الأرض

2- الشحن بالتوصيل او التلامس :- حيث يتم ملامسة جسم مشحون بجسم متعادل 

* ملاحظات : 

1. شحنة الجسمين بعد التلامس تكون من نفس النوع 

2- تقل شحنة الجسم المشحون أصلا (المؤثر).

3- مجموع شحنتي الجسمين قبل اللمس يساوي مجموع شحنتيهما بعد اللمس (لأن الشحنة محفوظة) . 

4- تصلح لشحن المواد الموصلة والعازلة إلا أنها أكثر فاعلية مع المواد الموصلة . 

5- عند تلامس موصل کروي مشحون بموصل كروي متعادل فانهما يتقاسمان الشحنة بنسبة انصاف الأقطار . 

6- اذا تلامس موصلان مشحونان ومعزولان فانه يعاد توزيع الشحنة الكلية عليهما بحيث يكون مجموع الشحنتين قبل التلامس يساوي مجموع الشحنتين بعد التلامس وذلك تطبيقا لمبدأ حفظ الشحنة. 

7- اذا كان التلامس من الداخل تنعدم شحنة الموصل الداخلي .

 

3. الشحن بالحث او التأثير : عملية شحن الموصل بوضعه قرب جسم آخر مشحون وتتم بالخطوات التالية : 

1) تقريب المؤثر من الموصل دون ملامسة .

يتكون على طرف الموصل القريب من المؤثر شحنة مقيدة لتجاذبها مع شحنة المؤثر وعلى
الطرف البعيد شحنة حرة . 

2) التأريض ( وصل الموصل بالأرض أو لمسه باليد بوجود المؤثر للتخلص من الشحنة الحرة ).

3) قطع الاتصال مع الأرض بوجود المؤثر . 

4) إبعاد المؤثر .

التوصيل بالأرض وقطع الاتصال بالأرض يجب أن يتم بوجود المؤثر وإلا سيتعادل الموصل ولا يشحن . 

ملاحظات :

1- يصلح لشحن المواد الموصلة فقط 

2- لا تنقص شحنة الموثر 

3- الشحنة النهائية الناتجة تكون مخالفة لشحنة المؤثر  

سؤال 1: في الشكل التالي ما اسم طريقة الشحن للموصل ؟ ثم اذكر الخطوات لاتمام عملية الشحن

4 الشحن بالإستقطاب 

الاستقطاب التعريف هو إعادة اصطفاف الشحنات داخل الجزيئات على سطح المادة العازلة بتأثير شحنة المؤثر. يتشابه الاستقطاب مع الحث في كونهما يعملان على تكون شحنة على جسم متعادل دون حدوث تلامس يختلف الاستقطاب عن الحث في كون الحث يحدث في الموصلات ، بينما الاستقطاب يحدث في العوازل » تكون الشحنة الكلية للجسم المستقطب تساوی ( صفر ) ، ورغم ذلك فإنه يكون قادرة على التجاذب مع الأجسام القريبة منه بسبب اصطفاف الشحنات و وجود شحنة سطحية مستحثة. 

يفسر الاستقطاب سیب انجذاب الأجسام المتعادلة ( مثل قصاصات الورق ) إلى جسم مشحون ( مثل المشط بعد دلكه ).

 

الكشاف الكهربائي 

جهاز يستخدم في الكشف عن الحالة الكهربائية للجسم ( يحمل شحنة او لا يحمل) او للكشف عن نوع شحنة الجسم المشحون .وهو يتكون من قرص او کره فلزية متصلة بساق فلزي ينتهي بورقتين فلزيتين محاطة باطار زجاجي للتقليل من التأثير السلبي للهواء لاحظ الشكل : 

ملاحظات : 

1- اذا كان الكشاف لا يحمل شحنة تكون الورقتين منطبقتين (في الوضع الرأسي) 

2- اذا كان الكشاف يحمل شحنة تكون الورقتين منفرجتين بزاوية تزداد بزيادة تكدس الشحنة على الكشاف .

سؤال 12: يبين الشكل المجاور موصل كروي يرتكز على حامل عازل وسطحه متصل بقرص كشاف كهربائي ما التغير الذي يطرأ على ورقتي الكشاف عند تقریب جسم مشحون بشحنة موجبة من جهة اليمين للموصل الكروي ؟ برر إجابتك

بعض التطبيقات العملية للقوى الكهروسكونية 

1- المداخن الصناعية:۔ حيث تستطيع باستخدام هذه القوى تجميع السناج من المداخن فنضمن عدم خروجه للهواء الجوي . 

2- المرذاذ الالكتروسكوني ( الصيغ الكهربائي ) : حيث يتم شحن قطرات الطلاء بالحث واستخدامها لطلاء الاجسام التي يتم شحنها بشحنة مخالفة فتتم عملية الطلاء بصورة منتظمة ولا يتطاير الطلاء حول الجسم المستهدف. 

3- الطابعات او الآلات التصوير :۔ حيث يتم شحن قطرات الحبر بشحنات مخالفة لشحنة الورقة فتضمن بذلك الحصول على صورة طبق الأصل .
 

شارك الملف