الباب كاملاً الشحنة الكهربائية الباب الأول – الكهرباء الساكنة اليوم : الـ الموافق : / / 1436 هـ الصف : الثالث الثانوي ــ فيزياء – ف1 الباب الأول – الكهرباء الساكنة الباب كاملاً الشحنة الكهربائية

|[ مقدمة ]| لنتخيّل العالم بدون كهرباء ! لا مصابيح ولا مكيفات ولا ثلاجات ولا حواسيب ولا أي جهاز كهربائي ! هل يمكن أنّ نعيش بدون كهرباء .. ؟! * ما هي الكهرباء الساكنة (الكهرسكونية) ؟! هي دراسة الشحنات الكهربائية التي تتجمع و ُ تحتجز في مكان ما.

|[ أهمية دراسة الكهرباء الساكنة ]| تتحكم الكهرباء الساكنة في عمل بعض الأجهزة مثل : آلة الطباعة وآلة التصوير. تفسر الكهرباء الساكنة الكثير من الظواهر مثل : العواصف الرعدية ( البرق ) . تعتبر الكهرباء الساكنة أساسا مهما في فهم الكهرباء بشكل عام . * ملاحظات : * الأجسام المشحونة تؤثر بقوى تجاذب وتنافر . * عملية الشحن هي فصل للشحنات الكهربائية وليس إنتاجها .

قم بـ عمل احتكاك بين السبورة و ورقة شفافية .. |[ الكهرباء الساكنة ]| نشاط : قم بـ عمل احتكاك بين السبورة و ورقة شفافية .. دون ملاحظتك ...! ما سبب التصاق الورقة بالسبورة ؟! أمثلة توضيحية أخرى للكهرباء الساكنة :

|[ الاستنتاج ]| نستنتج مما سبق : هناك نوعان من الشحنات الكهربائية : الشحنات الموجبة والشحنات السالبة ، وتؤثر الأجسام المشحونة فيما بينها بقوى تجاذب وتنافر .

هل يمكن إزالة الشحنات من أي جسم مشحون ؟ |[ شحن الأجسام ]| هل يمكن إزالة الشحنات من أي جسم مشحون ؟ على سبيل المثال : إذا دلك بلاستيك بالصوف ، ماذا سيحدث ؟ هل يمكن إزالة شحنة البلاستيك أو الصوف ؟ لا يمكن إزالة الشحنات من أي جسم مشحون ، لأن الذي يحدث هو انتقال الالكترونات فقط ، وعند دلك البلاستيك بالصوف فإن البلاستيك سيكتسب شحنات سالبة ( بسبب انتقال الالكترونات إليها ) وبالتالي يصبح الصوف موجب الشحنة ( أما المجموع الكلي للشحنة على الجسمين فيبقى هو نفسه أي أنّ الشحنة محفوظة )

|[ الموصلات و العوازل Conductors and Insulators ]| المادة الموصلة : هي المادة التي تسمح بانتقال الشحنات خلالها بسهولة . المادة العازلة : هي المادة التي لا تنتقل خلالها الشحنة بسهولة . المادة شبه موصلة : هي المادة التي بين الموصلة و العازلة .

|[ عندما يصبح الهواء موصلاً ]| |[ عندما يصبح الهواء موصلاً ]| يُعد الهواء عازلاً ، إلا أنه تحت ظروف معينة تتحرك الشحنات خلاله كما لو كان موصلا. فالشرارة الكهربائية التي تحدث بين إصبعك ومقبض الباب الفلزي بعد دلك قدميك بالسجاد ُ تفرغ الشحنات من جسمك؛ فيصبح جسمك متعادلا؛ لأن الشحنات الزائدة الموجودة على جسمك قد انفصلت عنه. وبالمثل يفرغ البرق شحنات السحب الرعدية. وفي كلتا الحالتين يصبح الهواء موصلا للحظات فقط. ولكنك تعرف أنه يجب أن يحتوي الموصل على شحنات حرة الحركة، فمن أين تأتي هذه الشحنات في حالة الهواء العازل؟ لكي تحدث الشرارة أو البرق يجب أن تتكون جسيمات مشحونة حرة الحركة في الهواء المتعادل، وفي حالة البرق تكون الشحنات الزائدة في الغيمة وعلى الأرض كبيرة بشكل كاف لفصل الإلكترونات من جزيئات الهواء. وتتكون نتيجة ذلك البلازما؛ التي تتكون من الإلكترونات والذرات الموجبة الشحنة والذرات السالبة الشحنة، والتي تعد موصلا. ويولد تفريغ الشحنات الذي يحدث بين الأرض والسحب الرعدية - من خلال هذه الموصلات - قوسا مضيء ولامعا يسمى البرق . أما في حالة إصبعك ومقبض الباب الفلزي فيسمى تفريغ الشحنات شرارة كهربائية.

|[ القوة الكهربائية Electric Force ]| ما الفرق بين القوة الكهربائية و قوة الجاذبية ؟! القوة الكهربائية أكبر من قوة الجاذبية – و القوة الكهربائية قوة تجاذب أو تنافر , بينما قوة الجاذبية قوة جذب فقط . ملاحظات : هناك نوعان من الشحنات الكهربائية: موجبة وسالبة. تؤثر الشحنات بعضها في بعض بقوى عن بُعد. تكون القوة أكبر عندما تكون الشحنات متقاربة. الشحنات المتشابهة تتنافر، والشحنات المختلفة تتجاذب.

|[ الكشّاف ( الكاشف ) الكهربائي ]| |[ الكشّاف ( الكاشف ) الكهربائي ]| الكشّاف الكهربائي : جهاز يستخدم للكشف عن الشحنات الكهربائية . تركيبه : قرص فلّزي مثبت على ساق فلزية متصلة بقطعتين فلزيتين خفيفتين رقيقتين، تسميان الورقتين

هو شحن جسم بملامسته جسماً آخر مشحوناً |[ الشحن الكهربائي ]| الشحن بالتوصيل : هو شحن جسم بملامسته جسماً آخر مشحوناً عندما يلمس قضيب مشحون بشحنة سالبة قرص كشاف كهربائي , تنتقل الإلكترونات منه إلى القرص، وتتوزع هذه الشحنات على جميع سطح الفلز.

لماذا سميت هذه الطريقة بهذا الاسم ؟ |[ الشحن الكهربائي ]| الشحن بالحث ( التأثير ) : هو عملية شحن الجسم دون ملامسته . لماذا سميت هذه الطريقة بهذا الاسم ؟ سميت هذه الطريقة بالحث لأنه : لا يحدث فيها تلامس بين الجسم المشحون والجسم المراد شحنه.

هو عملية توصيل جسم بالأرض للتخلص من الشحنات الفائضة . |[ التأريض ]| هو عملية توصيل جسم بالأرض للتخلص من الشحنات الفائضة . حيث تعد الأرض كرة كبيرة، ولها قدرة على استيعاب كمية كبيرة من الشحنة دون أن تظهر عليها آثار هذه الشحنة . فإذا لامس جسم مشحون الأرض فإن كل شحناته تنتقل غالبا إلى الأرض.

|[ قانون كولوم Coulomb’s Law .. ]| الوحدة الأساسية للشحنة الكهربائية هي : الكولوم والكولوم الواحد يساوي مقدار شحنة 6.24 × 1018 إلكترون أو بروتون، ومقدار شحنة الإلكترون المفرد تساوي : C 1.6 × 10-19

|[ قانون كولوم Coulomb’s Law .. ]| نص قانون كولوم : مقدار القوة المتبادلة بين شحنتين يتناسب طردياً مع حاصل ضرب شحنتيهما وعكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما . - + q1 q2 r القوة الكهربائية بين الشحنتين حاصل ضرب الشحنتين q1 × q2 r2 ثابت كولوم 9.0×109 N.m2/ C F = k مربع المسافة بين الشحنتين المحصلة ( R ) F2 F1 Θ - + ملاحظة / عندما يكون هنالكـ أكثر من قوة لابد من حساب محصلة القوى الكهربائية : A2 + B2 – 2AB cos Θ= R2

السالب و الموجب هنا : نوع الشحنات ( دلالة فيزيائية ) تمرين فصلي احسب مقدار القوة المتبادلة بين الشحنتين + 6 μc , - 4 μc إذا كان البعد بينهما 0.3 m , و ما نوعها ؟ المعطيات ?? = F + 6 μc = q1 6 × 10-6 c = - 4 μc = q2 - 4 × 10-6 c = 0.3 m = r q1 × q2 r2 F = k 6 × 10-6 × 4 × 10-6 (0.3)2 F = ( 9 × 109 ) × F = N نوع القوة : قوة تجاذب السالب و الموجب هنا : نوع الشحنات ( دلالة فيزيائية )

العالم الفرنسي شارل كولوم (1736–1806) م أول من درس القوى المتبادلة بين الشحنات الكهربائية دراسة تجريبية. وتوصل عام 1795 إلى قانون كولوم الذي يعطي العلاقة بين القوة الكهربائية ومقدار هذه الشحنات الكهربائية والمسافة بينها.

انتهى الدرس