الكفاءة : يوظف مفهوم التيار الكهربائي لتفسير بعض الظواهر الكهربائية في الحياة
العملية.
نكتفي في هذا الإرسال بتبسيط معنى الكفاءة بالتعرض إلى:
- الشحنات الكهربائية نوعان: شحنات كهربائية موجبة وشحنات كهربائية سالبة.
- التيار الكهربائي في ناقل هو انتقال للشحنات الكهربائية.
- نموذج الذرة: النواة والإلكترونات.
مؤشرات الكفاءة:
- يفسر التجاذب والتنافر الكهربائيين بوجود نوعين من الكهرباء.
الدروس التي ينبغي مراجعتها:
- ما هي الدارة الكهربائية( السنة الأولى من التعليم المتوسط- الإرسال الثاني)
- النواقل والعوازل( السنة الأولى من التعليم المتوسط- الإرسال الثاني)
- أي نموذج للتيار الكهربائي؟( السنة الثالثة من التعليم المتوسط- الإرسال الثاني)
الوسائل التي يمكن الاستعانة بها:
قضيب زجاجي، مصاصة المشروبات الغازية، مسطرة بلاستيكية، قضيب معدني، قصاصات من
الورق، .....
المراجع:
- الإرسال الثاني للسنة الأولى من التعليم المتوسط والإرسال الثاني للسنة الثالثة من
التعليم المتوسط لمادة العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا، الصادران عن الديوان الوطني للتعليم والتكوين عن
بعد.
- الكتابان المدرسيان للسنتين الأولى والثالثة متوسط لمادة العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا الصادران
عن الديوان الوطني للمطبوعات المدرسية.
- المزود في العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا للسنتين الأولى والثالثة من التعليم المتوسط الصادران
عن دار"هومة".
الشحنة الكهربائية
تصميم الدرس
* التكهرب
* الخلاصة
* أسئلة التصحيح الذاتي
* أجوبة التصحيح الذاتي.
ما معنى التكهرب؟
نشاط :
نأخذ قضيبا بلاستيكيا (أو مصاصة للمشروبات الغازية) وندلكه بمنشفة ورقية ثم نقربه من أجسام خفيفة
كقصاصات الورق الصغيرة.
.( (الشكل- 1
ماذا يمكنك ملاحظته؟
يلاحظ انجذاب قصاصات الورق نحو الجزء
المدلوك فقط من القضيب البلاستيكي
سميت خاصية الجذب هذه التكهرب.
ويقال عن الجسم المدلوك
إنه مكهرب أو يحتوي على الكهرباء.كما نقول
إنه أصبح يحمل شحنة كهربائية، أو أنه
مشحون بالكهرباء.
أول التجارب من هذا النوع أجراها العالم
اليوناني طاليس حوالي سنة 600 ق م بواسطة
صمغ متحجر اسمه الكهرمان الذي إذا دلك بالصوف أصبح يجذب الأجسام الخفيفة إليه كقطع التبن
وقصاصات الورق الصغيرة.... وقد اشتقت كلمة كهرباء من كلمة كهرمان.
طرق التكهرب:
توجد طرق عديدة للتكهرب نخص بالذكر منها:
أ- التكهرب بالدلك.
ب-التكهرب باللمس.
ج-التكهرب بالتأثير.
* التكهرب:
الشكل- 1
التكهرب بالدلك:
-1 النواس الكهربائي:
يطلق اسم النواس الكهربائي على كرية خفيفة (من نخاع البيلسان أو الفلين أو ورق الألومنيوم) معلقة
( بخيط رفيع من الحرير أو الصوف أو النيلون، وحامل غالبا مايكون من الزجاج.(الشكل- 2
-2 ندلك قضيبا زجاجيا أملسا بقطعة من الصوف ونقربه من كرية النواس الكهربائي ، فنلاحظ انجذاب
( الكرية نحو القضيب.وبعد أن تلامسه تبتعد عنه(الشكل- 3
*نعيد التجربة على نواس كهربائي آخر مستبدلين القضيب الزجاجي بمسطرة بلاستيكية أو مصاصة
المشروبات الغازية أو قضيب من الأبونيت(الشكل- 4) فنلاحظ أن كرة النواس الكهربائي تنجذب أيضا
نحو طرف المسطرة البلاستيكية التي تمسكها اليد، وبعد ملامستها للكرية فترة قصيرة من الزمن تبتعد
عنها.
وعليه، فكل من المسطرة البلاستيكية والزجاج قد تكهرب بالدلك.
*نعيد التجربة السابقة باستعمال قضيب من النحاس، فندلك طرفه بقطعة من الصوف أو الحرير ثم
.( نمسكه باليد ونقربه من كرية النواس الكهربائي فلا تنجذب إليه(الشكل- 5
*نعيد التجربة باستعمال قضيب نحاسي دائما ، ولكن مع استعمال المجرب لقفازات مطاطية ، فنلاحظ
بعد طرف القضيب وتقريبه من الكرية أنها تنجذب إلي أية نقطة منه، سواء أكانت مدلوكة أم
( لا.(الشكل- 6
ومنه يمكننا القول بأن جميع الأجسام تتكهرب عند دلكها.
حامل خيط حريري
آرة خفيفة
الشكل- 2
نوعا الكهرباء:
-1 نعلق مصاصة بلاستيكية لمشروب غازي ، سبق شحنها، في دبوس مغروس في سدادة مثبتة في
، حامل كما هو مبين في الشكل- 7
ثم ندلك مصاصة أخرى بمنشفة ورقية نربها بعد ذلك من المصاصة المعلقة فنلاحظ حدوث تدافع
بينهما.
-2 ندلك قضيبا زجاجيا أملس بقصعة من الصوف ونقربه من المصاصة المعلقة سابقا فنلاحظ انجذابها
نحو القضيب الزجاجي
زجاج
الشكل- 3
بلاستيك
الشكل- 4
نحاس
دون قفاز
الشكل- 5
نحاس
بقفاز
الشكل- 6
قضيب زجاجي
الشكل- 8
محور(دبوس)
سدادة
حامل
مصاصة بلاستيكية
الشكل- 7
. المدلوك بالصوف كما هو مبين في الشكل- 8
تبين التجارب بأن كل الأجسام تتكهرب عند دلكها، ولا نستطيع أن نعثر على جسم مدلوك يجذب(أو
يدفع) بنفس الوقت قضيبين مكهربين أحدهما من الزجاج والآخر من الأبونيت أو البلاستيك دلكا
بالصوف.وهذا ما يجعلنا نقبل بوجود نوعين من الكهرباء هما:
الكهرباء الموجبة:
اصطلاحا هي الكهرباء التي تظهر على الزجاج المدلوك بالصوف ، ويرمز لها بالمز(+).
الكهرباء السالبة:
اصطلاحا هي الكهرباء التي تظهر على الأبونيت أو البلاستيك المدلوك بالصوف، ويرمز لها بالرمز(-
.(
وهكذا فالكهرباء نوعان أحدهما موجب والآخر سالب.
إن الأجسام المكهربة بنفس النوع من الكهرباء تتدافع فيما بينها.
(الشكلان - 9 و 10 ). بينما الأجسام المكهربة بنوعين مختلفين من الكهرباء تتجاذب فيما بينها.(الشكل-
.(11
زجاج مدلوك بالصوف فهو
مشحون إیجابا
أبونيت مدلوك بالصوف
فهو مشحون سلبا
تجاذب تدافع تدافع
شحنتان مختلفتان شحنتان سالبتان شحنتان موجبتان
الشكل- 11 الشكل- 10 الشكل- 9
الأجسام الناقلة و الأجسام العازلة للكهرباء
مما سبق تبين لنا أن بعض الأجسام تتصف بأنها تتكهرب في النقاط المدلوكة فقط كالزجاج و الابونيت
و بعضها الأخر يتكهرب في جميع نقاطه في أن واحد عند دلك جزء منها كالنحاس مثلا زيادة على هذا
فالنحاس عندما نلمسه باليد فانه يخسر كهر بائيته جميعا فنقول عن النحاس انه جسم ناقل للكهرباء و
الزجاج جسم عازل للكهرباء
أمثلة عن الأجسام الناقلة للكهرباء
الإنسان، المعادن كلها، الأرض، الحيوان، الفحم، محاليل الحموض و الأسس و الأملاح ،.....الخ
أمثلة على الأجسام العازلة للكهرباء
الهواء الجاف ، الغازات ، الأبخرة الجافة، الزجاج ، الحرير ،الابونيت ، .....الخ
التكهرب باللمس
الشكل- 13 الشكل- 12
الشكل- 15 الشكل- 14
نقرب قضيبا من الزجاج الأملس مدلوكا بقطعة من الصوف من كريه النواس الكهربائي الغير مشحونة
(الشكل 12 ) فنلاحظ انجذاب الكرية نحو القضيب الزجاجي و عندما تلامسه فترة معينة تندفع عنه
( باستمرار الشكلان ( 13.14
نأتي بقضيب من الابونيت (أو مسطرة بلاستكية أو مصاصة المشروب الغازي ) المدلوك بالصوف و
نقربه من كرية النواس التي لامست القضيب الزجاجي ثم اندفعت عنه فنلاحظ أنها تنجذب نحوه وهذا
دليل على أن الكرية أصبحت مشحونة بشحنة موجبة نتيجة تلامسها مع القضيب الزجاجي المشحون
بشحنة موجبة مما جعلها تنجذب نحو قضيب الابونيت المشحونة المشحون سالبة (الشكل 15 ) و عليه
نقول أن الكرية شحنت باللمس أو تكهربت بالمس .
كيف يمكننا معرفة :
1) الحالة الكهربائية لجسم ما (مشحون أو غير مشحون )؟
2)نوع الشحنة الكهربائية التي يحملها الجسم المشحون ؟
الكشاف الكهربائي
الكشاف الكهربائي هو جهاز بسيط نتمكن بواسطته من الكشف عن :
أ- الحالة الكهربائية لجسم ما.
ب- نوع كهربائية جسم مشحون.
ومن الكاشف الكهربائية:
النواس الكهربائي. – I
الإلكتروسكوب ذو الورقتين المعدنيتين. – II
.( 1 )النواس الكهربائي (أنظر الشكل- 16 – I
الشكل- 16
خيط حریري
آرة خفيفة من
الفلين أو نخاع
البيلسان
حامل
زجاجي
يمكن استعمال النواس الكهربائي للكشف عن الحالة الكهربائية لجسم ونوعها.
2) نقوم بتقريب الجسم(ج) من النواس الكهربائي.فإذا لم تنحرف الكرية عن وضع توازنها، كان – I
الجسم معتدلا(الشكل- 17 ). أي غير مشحون بالكهرباء، أما إذا انحرفت عن وضع توازنها كان الجسم
.( مشحونا بالكهرباء. (الشكل- 18
3) كشف نوع كهربائية الجسم (ج) بالنواس الكهربائي. –I
نشحن كرية النواس الكهربائي بشحنة موجبة مثلا، ويكون ذلك بلمس الكرية بقضيب مدلوك بالصوف،
(الشكل- 19 ) ثم نقرب الجسم
(ج) المكهرب ببطء من كرية النواس الكهربائي المشحونة إيجابا. فإذا ابتعدت عنه فالجسم (ج)
يكون هذا ا الأخير مشحونا بشحنة موجبة ( الجسمان المشحونان بنفس النوع من الكهرباء يتنافران)،
الشكل- 20 . أما إذا انجذبت إلى الجسم (ج) يكون هذا ا الأخير مشحونا بشحنة سالبة ( الجسمان
. المشحونان بنوعين مختلفين من الكهرباء يتجاذبان)، الشكل- 21
الشكل- 18
ج
الشكل- 17
ج
الشكل- 19
الشكل- 21
ج
ج
ج
الشكل- 20
ج
1 )الإلكتروسكوب ذو الورقتين المعدنيتين. – II
يوجد على أشكال مختلفة والكشاف ذو الورقتين يتكون من ورقتين معدنيتين رقيقتين غالبا ما تكونان من
( الألمنيوم مثبتتين بطرفي قضيب نحاسي ينتهي طرفه الغلوي بكرة أو قرص من النحاس (الشكل- 22
.( ولحماية الورقتين المعدنيتين من الصدمات والتيارات الهوائية توضع في علبة زجاجية. (الشكل- 23
ورقة
متحرآة
اسطوانة معدنية
ميناء مدرج
قضيب
ثابت
ساق
نحاسية
نوع آخر من الإلكتروسكوب الكتروسكوب ذو ورقتين
آرة نحاسية
ساق نحاسية
Al ورقتان من
الشكل- 22
يستعمل الإلكتروسكوب :
أ- للكشف عن الحالة الكهربائية للجسم.
ب- لمعرفة نوع كهربائية الجسم المشحون.
2 )الكشف عن الحالة الكهربائية للجسم (ج): – II
نلمس الجسم (ج) المراد معرفة الحالة الكهربائية له بكرة أو بقرص الإلكتروسكوب. فإذا انفرجت
الورقتان المعدنيتان للإلكتروسكوب كان الجسم (ج) مكهربا، الشكل- 24 . وإذ لم تنفرجا كان الجسم
. (ج) غير مكهرب. الشكل- 25
3 )معرفة نوع كهربائية جسم مكهرب – II
نشحن الالكتروسكوب بشحنة سالبة مثلا (الورقتان المنفرجتان ) الشكل - 26 ثم نقرب من قرصه
(اوكرته) و ببطء كبير الجسم المكهرب فإذا نقص الانفراج بين الورقتين كان الجسم (ج) مكهربا
بعكس كهربائية الالكتروسكوب أي انه مشحون بشحنة موجبة (الشكل- 27 ) أما إذا ازداد الانفراج كان
( الجسم مشحونا بشحنة سالبة (الشكل - 28
الشكل- 22
ج
الشكل- 25
ج
الشكل- 24
التكهرب بالتأثير
هل يشحن الجسم إذا وضع بجوار جسم أخر مشحون دون ملامسته ؟
تكهرب ناقل بالتأثير
لدينا جسم ناقل معزول (متركز على حامل عازل ) ومعتدل كهربائيا، نعلق في كل من طرفيه كرتين
( خفيفتين بسلكين ناقلين (الشكل- 28
الشكل- 26
الشكل- 27
ج
ج
الشكل- 28
ج
ج
جسم ناقل
معتدل
حامل
زجاجي
(ع)
سلكان ناقلان
آرتان خفيفتان
من الفلين مثلا
الشكل- 28
إذا وضعنا بالقرب من الكرتين المعلقتين كرة معزولة و مشحونة بكهرباء سالبة مثلا فإننا نلاحظ أن
الكرتين في كل من الطرفين ينفرجان و هذا دليل على أنهما شحنا بنوع واحد من الكهرباء ، فنقول أن
الجسم الناقل (ع) قد تكهرب بالتأثير (الشكل - 29 ) و عليه يمكن شحن جسم بالتأثير
الشحنة الكهربائية العنصرية
- عرفنا ان الشحن الكهربائية نوعان هما :
1) الشحن الكهربائية الموجبة (الكهرباء الموجبة)
2) الشحن الكهربائية السالبة (الكهرباء السالبة)
-إن الشحنة الكهربائية مقدار فيزيائي قابل للقياس وأن وحدة تقديرها في الجملة الدولية هي الكولوم
إن اصغر شحنة كهربائية تم قياسها سواء كانت موجبة أو سالبة سميت بالشحنة الكهربائية
1.6×10−19 c العنصرية و قيمتها
(ع)
عازل للكهرباء
الشكل- 29
الخلاصة
يمكن كهربة جسم بعدة طرق نخص بالذكر : - I
-1 الدلك
-2 اللمس
-3 التأثير
الكهرباء نوعان هما : - II
ا)الكهرباء الموجبة
ب) الكهرباء السالبة
الاجسام المادية المشحونة بنفس النوع من الكهرباء تتنافر و الاجسام المشحونة بنوعين مختلفين - III
تتجاذب
الكاشف الكهربائي يسمح لنا بمعرفة كل من الحالة الكهربائية للجسم ونوع الكهرباء التي يحملها - IV
هذا الجسم
الشحنة العنصرية هي اصغر شحنة كهربائية يمكن قياسها سواء كانت موجبة او سالبة - V
c وحدة تقدير الشحنة الكهربائية في الجملة الدولية هي الكولوم ونرمز لها بالرمز -VI
. c 1.6 كولوم ×10− قيمة الشحنة العنصرية هي 19 - VII
اسئلة التصحيح الذاتي
التمرين الاول:
املا الفراغات بما يناسبها
- وحدة تقدير الشحنة الكهربائية في الجملة الدولية هي ...........
و نرمز لها بالرمز .......
-نوعا الكهرباء هما .............و............
-الجسمان المشحونان بالكهرباء الموجبة ........و الجسمان المشحونان بالكهرباء السالبة ........
و الجسمان المشحونان بنوعين مختلفين من الكهرباء .......
-الشحنة العنصرية هي ........ شحنة كهربائية موجبة أو سالبة .
التمرين الثاني:
تمعن في الشكل- 1 وفي الشكل- 2 ثم حدد نوع شحنة الجسم ج 1 و ج 2
التمرين الثالث:
اشرح باستعمال نواس كهربائي كيف يتم الكشف عن الحالة الكهربائية لجسم ما.
التمرين الرابع:
اشرح باستعمال الإلكتروسكوب كيف يتم الكشف عن نوع كهربائية جسم مشحون.
أجوبة التصحيح الذاتي
أجوبة التمرين الأول:
- وحدة تقدير الشحنة الكهربائية في الجملة الدولية هي الكولون
.c و نرمز لها بالرمز
-نوعا الكهرباء هما الكهرباء الموجبة و الكهرباء السالبة.
-الجسمان المشحونان بالكهرباء الموجبة يتدافعان و الجسمان المشحونان بالكهرباء السالبة يتدافعان.
و الجسمان المشحونان بنوعين مختلفين من الكهرباء يتجاذبان.
-الشحنة العنصرية هي أصغر شحنة كهربائية موجبة أو سالبة .
أجوبة التمرين الثاني:
من الشكل- 1 نستنتج أن الجسم ج 1 مشحون بكهرباء موجبة، لأن الجسمين ج 1 و ج يتدافعان.
من الشكل- 2 نستنتج أن الجسم ج 2 مشحون بكهرباء سالبة، لأن الجسمين ج 2 و ج يتجاذبان.
أجوبة التمرين الثالث:
نقرب الجسم المراد معرفة الحالة الكهربائية له من كرية النواس الكهربائي، فإذا انجذبت نحوه فالجسم
مشحون بالكهرباء. وإذا لم تنجدب نحوه وبقيت في وضع توازنها، فالجسم غير مشحون.
أجوبة التمرين الرابع:
نشحن الإلكتروسكوب بشحنة معينة ،ولتكن موجبة مثلا، حيث تنفرج في هذه الحالة الورقتان المعدنيتان
للإلكتروسكوب دون لمسه. فإذا قل انفراج الورقتين ، فالجسم مشحون شحنة سالبة، وإذا زاد الانفراج،
فالجسم مشحون بشحنة موجبة.
العملية.
نكتفي في هذا الإرسال بتبسيط معنى الكفاءة بالتعرض إلى:
- الشحنات الكهربائية نوعان: شحنات كهربائية موجبة وشحنات كهربائية سالبة.
- التيار الكهربائي في ناقل هو انتقال للشحنات الكهربائية.
- نموذج الذرة: النواة والإلكترونات.
مؤشرات الكفاءة:
- يفسر التجاذب والتنافر الكهربائيين بوجود نوعين من الكهرباء.
الدروس التي ينبغي مراجعتها:
- ما هي الدارة الكهربائية( السنة الأولى من التعليم المتوسط- الإرسال الثاني)
- النواقل والعوازل( السنة الأولى من التعليم المتوسط- الإرسال الثاني)
- أي نموذج للتيار الكهربائي؟( السنة الثالثة من التعليم المتوسط- الإرسال الثاني)
الوسائل التي يمكن الاستعانة بها:
قضيب زجاجي، مصاصة المشروبات الغازية، مسطرة بلاستيكية، قضيب معدني، قصاصات من
الورق، .....
المراجع:
- الإرسال الثاني للسنة الأولى من التعليم المتوسط والإرسال الثاني للسنة الثالثة من
التعليم المتوسط لمادة العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا، الصادران عن الديوان الوطني للتعليم والتكوين عن
بعد.
- الكتابان المدرسيان للسنتين الأولى والثالثة متوسط لمادة العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا الصادران
عن الديوان الوطني للمطبوعات المدرسية.
- المزود في العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا للسنتين الأولى والثالثة من التعليم المتوسط الصادران
عن دار"هومة".
الشحنة الكهربائية
تصميم الدرس
* التكهرب
* الخلاصة
* أسئلة التصحيح الذاتي
* أجوبة التصحيح الذاتي.
ما معنى التكهرب؟
نشاط :
نأخذ قضيبا بلاستيكيا (أو مصاصة للمشروبات الغازية) وندلكه بمنشفة ورقية ثم نقربه من أجسام خفيفة
كقصاصات الورق الصغيرة.
.( (الشكل- 1
ماذا يمكنك ملاحظته؟
يلاحظ انجذاب قصاصات الورق نحو الجزء
المدلوك فقط من القضيب البلاستيكي
سميت خاصية الجذب هذه التكهرب.
ويقال عن الجسم المدلوك
إنه مكهرب أو يحتوي على الكهرباء.كما نقول
إنه أصبح يحمل شحنة كهربائية، أو أنه
مشحون بالكهرباء.
أول التجارب من هذا النوع أجراها العالم
اليوناني طاليس حوالي سنة 600 ق م بواسطة
صمغ متحجر اسمه الكهرمان الذي إذا دلك بالصوف أصبح يجذب الأجسام الخفيفة إليه كقطع التبن
وقصاصات الورق الصغيرة.... وقد اشتقت كلمة كهرباء من كلمة كهرمان.
طرق التكهرب:
توجد طرق عديدة للتكهرب نخص بالذكر منها:
أ- التكهرب بالدلك.
ب-التكهرب باللمس.
ج-التكهرب بالتأثير.
* التكهرب:
الشكل- 1
التكهرب بالدلك:
-1 النواس الكهربائي:
يطلق اسم النواس الكهربائي على كرية خفيفة (من نخاع البيلسان أو الفلين أو ورق الألومنيوم) معلقة
( بخيط رفيع من الحرير أو الصوف أو النيلون، وحامل غالبا مايكون من الزجاج.(الشكل- 2
-2 ندلك قضيبا زجاجيا أملسا بقطعة من الصوف ونقربه من كرية النواس الكهربائي ، فنلاحظ انجذاب
( الكرية نحو القضيب.وبعد أن تلامسه تبتعد عنه(الشكل- 3
*نعيد التجربة على نواس كهربائي آخر مستبدلين القضيب الزجاجي بمسطرة بلاستيكية أو مصاصة
المشروبات الغازية أو قضيب من الأبونيت(الشكل- 4) فنلاحظ أن كرة النواس الكهربائي تنجذب أيضا
نحو طرف المسطرة البلاستيكية التي تمسكها اليد، وبعد ملامستها للكرية فترة قصيرة من الزمن تبتعد
عنها.
وعليه، فكل من المسطرة البلاستيكية والزجاج قد تكهرب بالدلك.
*نعيد التجربة السابقة باستعمال قضيب من النحاس، فندلك طرفه بقطعة من الصوف أو الحرير ثم
.( نمسكه باليد ونقربه من كرية النواس الكهربائي فلا تنجذب إليه(الشكل- 5
*نعيد التجربة باستعمال قضيب نحاسي دائما ، ولكن مع استعمال المجرب لقفازات مطاطية ، فنلاحظ
بعد طرف القضيب وتقريبه من الكرية أنها تنجذب إلي أية نقطة منه، سواء أكانت مدلوكة أم
( لا.(الشكل- 6
ومنه يمكننا القول بأن جميع الأجسام تتكهرب عند دلكها.
حامل خيط حريري
آرة خفيفة
الشكل- 2
نوعا الكهرباء:
-1 نعلق مصاصة بلاستيكية لمشروب غازي ، سبق شحنها، في دبوس مغروس في سدادة مثبتة في
، حامل كما هو مبين في الشكل- 7
ثم ندلك مصاصة أخرى بمنشفة ورقية نربها بعد ذلك من المصاصة المعلقة فنلاحظ حدوث تدافع
بينهما.
-2 ندلك قضيبا زجاجيا أملس بقصعة من الصوف ونقربه من المصاصة المعلقة سابقا فنلاحظ انجذابها
نحو القضيب الزجاجي
زجاج
الشكل- 3
بلاستيك
الشكل- 4
نحاس
دون قفاز
الشكل- 5
نحاس
بقفاز
الشكل- 6
قضيب زجاجي
الشكل- 8
محور(دبوس)
سدادة
حامل
مصاصة بلاستيكية
الشكل- 7
. المدلوك بالصوف كما هو مبين في الشكل- 8
تبين التجارب بأن كل الأجسام تتكهرب عند دلكها، ولا نستطيع أن نعثر على جسم مدلوك يجذب(أو
يدفع) بنفس الوقت قضيبين مكهربين أحدهما من الزجاج والآخر من الأبونيت أو البلاستيك دلكا
بالصوف.وهذا ما يجعلنا نقبل بوجود نوعين من الكهرباء هما:
الكهرباء الموجبة:
اصطلاحا هي الكهرباء التي تظهر على الزجاج المدلوك بالصوف ، ويرمز لها بالمز(+).
الكهرباء السالبة:
اصطلاحا هي الكهرباء التي تظهر على الأبونيت أو البلاستيك المدلوك بالصوف، ويرمز لها بالرمز(-
.(
وهكذا فالكهرباء نوعان أحدهما موجب والآخر سالب.
إن الأجسام المكهربة بنفس النوع من الكهرباء تتدافع فيما بينها.
(الشكلان - 9 و 10 ). بينما الأجسام المكهربة بنوعين مختلفين من الكهرباء تتجاذب فيما بينها.(الشكل-
.(11
زجاج مدلوك بالصوف فهو
مشحون إیجابا
أبونيت مدلوك بالصوف
فهو مشحون سلبا
تجاذب تدافع تدافع
شحنتان مختلفتان شحنتان سالبتان شحنتان موجبتان
الشكل- 11 الشكل- 10 الشكل- 9
الأجسام الناقلة و الأجسام العازلة للكهرباء
مما سبق تبين لنا أن بعض الأجسام تتصف بأنها تتكهرب في النقاط المدلوكة فقط كالزجاج و الابونيت
و بعضها الأخر يتكهرب في جميع نقاطه في أن واحد عند دلك جزء منها كالنحاس مثلا زيادة على هذا
فالنحاس عندما نلمسه باليد فانه يخسر كهر بائيته جميعا فنقول عن النحاس انه جسم ناقل للكهرباء و
الزجاج جسم عازل للكهرباء
أمثلة عن الأجسام الناقلة للكهرباء
الإنسان، المعادن كلها، الأرض، الحيوان، الفحم، محاليل الحموض و الأسس و الأملاح ،.....الخ
أمثلة على الأجسام العازلة للكهرباء
الهواء الجاف ، الغازات ، الأبخرة الجافة، الزجاج ، الحرير ،الابونيت ، .....الخ
التكهرب باللمس
الشكل- 13 الشكل- 12
الشكل- 15 الشكل- 14
نقرب قضيبا من الزجاج الأملس مدلوكا بقطعة من الصوف من كريه النواس الكهربائي الغير مشحونة
(الشكل 12 ) فنلاحظ انجذاب الكرية نحو القضيب الزجاجي و عندما تلامسه فترة معينة تندفع عنه
( باستمرار الشكلان ( 13.14
نأتي بقضيب من الابونيت (أو مسطرة بلاستكية أو مصاصة المشروب الغازي ) المدلوك بالصوف و
نقربه من كرية النواس التي لامست القضيب الزجاجي ثم اندفعت عنه فنلاحظ أنها تنجذب نحوه وهذا
دليل على أن الكرية أصبحت مشحونة بشحنة موجبة نتيجة تلامسها مع القضيب الزجاجي المشحون
بشحنة موجبة مما جعلها تنجذب نحو قضيب الابونيت المشحونة المشحون سالبة (الشكل 15 ) و عليه
نقول أن الكرية شحنت باللمس أو تكهربت بالمس .
كيف يمكننا معرفة :
1) الحالة الكهربائية لجسم ما (مشحون أو غير مشحون )؟
2)نوع الشحنة الكهربائية التي يحملها الجسم المشحون ؟
الكشاف الكهربائي
الكشاف الكهربائي هو جهاز بسيط نتمكن بواسطته من الكشف عن :
أ- الحالة الكهربائية لجسم ما.
ب- نوع كهربائية جسم مشحون.
ومن الكاشف الكهربائية:
النواس الكهربائي. – I
الإلكتروسكوب ذو الورقتين المعدنيتين. – II
.( 1 )النواس الكهربائي (أنظر الشكل- 16 – I
الشكل- 16
خيط حریري
آرة خفيفة من
الفلين أو نخاع
البيلسان
حامل
زجاجي
يمكن استعمال النواس الكهربائي للكشف عن الحالة الكهربائية لجسم ونوعها.
2) نقوم بتقريب الجسم(ج) من النواس الكهربائي.فإذا لم تنحرف الكرية عن وضع توازنها، كان – I
الجسم معتدلا(الشكل- 17 ). أي غير مشحون بالكهرباء، أما إذا انحرفت عن وضع توازنها كان الجسم
.( مشحونا بالكهرباء. (الشكل- 18
3) كشف نوع كهربائية الجسم (ج) بالنواس الكهربائي. –I
نشحن كرية النواس الكهربائي بشحنة موجبة مثلا، ويكون ذلك بلمس الكرية بقضيب مدلوك بالصوف،
(الشكل- 19 ) ثم نقرب الجسم
(ج) المكهرب ببطء من كرية النواس الكهربائي المشحونة إيجابا. فإذا ابتعدت عنه فالجسم (ج)
يكون هذا ا الأخير مشحونا بشحنة موجبة ( الجسمان المشحونان بنفس النوع من الكهرباء يتنافران)،
الشكل- 20 . أما إذا انجذبت إلى الجسم (ج) يكون هذا ا الأخير مشحونا بشحنة سالبة ( الجسمان
. المشحونان بنوعين مختلفين من الكهرباء يتجاذبان)، الشكل- 21
الشكل- 18
ج
الشكل- 17
ج
الشكل- 19
الشكل- 21
ج
ج
ج
الشكل- 20
ج
1 )الإلكتروسكوب ذو الورقتين المعدنيتين. – II
يوجد على أشكال مختلفة والكشاف ذو الورقتين يتكون من ورقتين معدنيتين رقيقتين غالبا ما تكونان من
( الألمنيوم مثبتتين بطرفي قضيب نحاسي ينتهي طرفه الغلوي بكرة أو قرص من النحاس (الشكل- 22
.( ولحماية الورقتين المعدنيتين من الصدمات والتيارات الهوائية توضع في علبة زجاجية. (الشكل- 23
ورقة
متحرآة
اسطوانة معدنية
ميناء مدرج
قضيب
ثابت
ساق
نحاسية
نوع آخر من الإلكتروسكوب الكتروسكوب ذو ورقتين
آرة نحاسية
ساق نحاسية
Al ورقتان من
الشكل- 22
يستعمل الإلكتروسكوب :
أ- للكشف عن الحالة الكهربائية للجسم.
ب- لمعرفة نوع كهربائية الجسم المشحون.
2 )الكشف عن الحالة الكهربائية للجسم (ج): – II
نلمس الجسم (ج) المراد معرفة الحالة الكهربائية له بكرة أو بقرص الإلكتروسكوب. فإذا انفرجت
الورقتان المعدنيتان للإلكتروسكوب كان الجسم (ج) مكهربا، الشكل- 24 . وإذ لم تنفرجا كان الجسم
. (ج) غير مكهرب. الشكل- 25
3 )معرفة نوع كهربائية جسم مكهرب – II
نشحن الالكتروسكوب بشحنة سالبة مثلا (الورقتان المنفرجتان ) الشكل - 26 ثم نقرب من قرصه
(اوكرته) و ببطء كبير الجسم المكهرب فإذا نقص الانفراج بين الورقتين كان الجسم (ج) مكهربا
بعكس كهربائية الالكتروسكوب أي انه مشحون بشحنة موجبة (الشكل- 27 ) أما إذا ازداد الانفراج كان
( الجسم مشحونا بشحنة سالبة (الشكل - 28
الشكل- 22
ج
الشكل- 25
ج
الشكل- 24
التكهرب بالتأثير
هل يشحن الجسم إذا وضع بجوار جسم أخر مشحون دون ملامسته ؟
تكهرب ناقل بالتأثير
لدينا جسم ناقل معزول (متركز على حامل عازل ) ومعتدل كهربائيا، نعلق في كل من طرفيه كرتين
( خفيفتين بسلكين ناقلين (الشكل- 28
الشكل- 26
الشكل- 27
ج
ج
الشكل- 28
ج
ج
جسم ناقل
معتدل
حامل
زجاجي
(ع)
سلكان ناقلان
آرتان خفيفتان
من الفلين مثلا
الشكل- 28
إذا وضعنا بالقرب من الكرتين المعلقتين كرة معزولة و مشحونة بكهرباء سالبة مثلا فإننا نلاحظ أن
الكرتين في كل من الطرفين ينفرجان و هذا دليل على أنهما شحنا بنوع واحد من الكهرباء ، فنقول أن
الجسم الناقل (ع) قد تكهرب بالتأثير (الشكل - 29 ) و عليه يمكن شحن جسم بالتأثير
الشحنة الكهربائية العنصرية
- عرفنا ان الشحن الكهربائية نوعان هما :
1) الشحن الكهربائية الموجبة (الكهرباء الموجبة)
2) الشحن الكهربائية السالبة (الكهرباء السالبة)
-إن الشحنة الكهربائية مقدار فيزيائي قابل للقياس وأن وحدة تقديرها في الجملة الدولية هي الكولوم
إن اصغر شحنة كهربائية تم قياسها سواء كانت موجبة أو سالبة سميت بالشحنة الكهربائية
1.6×10−19 c العنصرية و قيمتها
(ع)
عازل للكهرباء
الشكل- 29
الخلاصة
يمكن كهربة جسم بعدة طرق نخص بالذكر : - I
-1 الدلك
-2 اللمس
-3 التأثير
الكهرباء نوعان هما : - II
ا)الكهرباء الموجبة
ب) الكهرباء السالبة
الاجسام المادية المشحونة بنفس النوع من الكهرباء تتنافر و الاجسام المشحونة بنوعين مختلفين - III
تتجاذب
الكاشف الكهربائي يسمح لنا بمعرفة كل من الحالة الكهربائية للجسم ونوع الكهرباء التي يحملها - IV
هذا الجسم
الشحنة العنصرية هي اصغر شحنة كهربائية يمكن قياسها سواء كانت موجبة او سالبة - V
c وحدة تقدير الشحنة الكهربائية في الجملة الدولية هي الكولوم ونرمز لها بالرمز -VI
. c 1.6 كولوم ×10− قيمة الشحنة العنصرية هي 19 - VII
اسئلة التصحيح الذاتي
التمرين الاول:
املا الفراغات بما يناسبها
- وحدة تقدير الشحنة الكهربائية في الجملة الدولية هي ...........
و نرمز لها بالرمز .......
-نوعا الكهرباء هما .............و............
-الجسمان المشحونان بالكهرباء الموجبة ........و الجسمان المشحونان بالكهرباء السالبة ........
و الجسمان المشحونان بنوعين مختلفين من الكهرباء .......
-الشحنة العنصرية هي ........ شحنة كهربائية موجبة أو سالبة .
التمرين الثاني:
تمعن في الشكل- 1 وفي الشكل- 2 ثم حدد نوع شحنة الجسم ج 1 و ج 2
التمرين الثالث:
اشرح باستعمال نواس كهربائي كيف يتم الكشف عن الحالة الكهربائية لجسم ما.
التمرين الرابع:
اشرح باستعمال الإلكتروسكوب كيف يتم الكشف عن نوع كهربائية جسم مشحون.
أجوبة التصحيح الذاتي
أجوبة التمرين الأول:
- وحدة تقدير الشحنة الكهربائية في الجملة الدولية هي الكولون
.c و نرمز لها بالرمز
-نوعا الكهرباء هما الكهرباء الموجبة و الكهرباء السالبة.
-الجسمان المشحونان بالكهرباء الموجبة يتدافعان و الجسمان المشحونان بالكهرباء السالبة يتدافعان.
و الجسمان المشحونان بنوعين مختلفين من الكهرباء يتجاذبان.
-الشحنة العنصرية هي أصغر شحنة كهربائية موجبة أو سالبة .
أجوبة التمرين الثاني:
من الشكل- 1 نستنتج أن الجسم ج 1 مشحون بكهرباء موجبة، لأن الجسمين ج 1 و ج يتدافعان.
من الشكل- 2 نستنتج أن الجسم ج 2 مشحون بكهرباء سالبة، لأن الجسمين ج 2 و ج يتجاذبان.
أجوبة التمرين الثالث:
نقرب الجسم المراد معرفة الحالة الكهربائية له من كرية النواس الكهربائي، فإذا انجذبت نحوه فالجسم
مشحون بالكهرباء. وإذا لم تنجدب نحوه وبقيت في وضع توازنها، فالجسم غير مشحون.
أجوبة التمرين الرابع:
نشحن الإلكتروسكوب بشحنة معينة ،ولتكن موجبة مثلا، حيث تنفرج في هذه الحالة الورقتان المعدنيتان
للإلكتروسكوب دون لمسه. فإذا قل انفراج الورقتين ، فالجسم مشحون شحنة سالبة، وإذا زاد الانفراج،
فالجسم مشحون بشحنة موجبة.
كتب بواسطة kamel
محمد السيد وألقب ب (ميدو) مصري الوطن والجنسية، أبلغ من العمري 20 عاماً، بدأت في مجال التدوين في عام 2011، تدرجت في هذا المجال حتي يومنا هذا وقد بلغت من العلم قليله.
0 التعليقات:
إرسال تعليق