📄 اطبع pdf
00971504825082
الشحن بالحث
الشحن بالحث الكهربائي
الشحن الكهربائي بالحث
تعريف الشحن بالحث:
هي عملية فصل الشحنات الكهربائية في جسم موصل دون تلامس مباشر مع الجسم المشحون، حيث تتأثر الشحنات الكهربائية في الجسم المحايد بوجود المجال الكهربائي للجسم المشحون.
خطوات العملية:
تقريب جسم مشحون (مثل قضيب سالب) من جسم موصل محايد
حدوث استقطاب في الجسم المحايد (الشحنات الموجبة تقترب، السالبة تبتعد)
توصيل الجسم الموصل بالأرض (تأريض)
إزالة التوصيل بالأرض ثم إبعاد الجسم المشحون
يصبح الجسم الموصل مشحونًا بشحنة معاكسة للجسم المشحون
مثال عملي:
عند تقريب بالون مشحون سالبًا من علبة ألومنيوم:
تتجاذب الشحنات الموجبة في العلبة نحو البالون
تبتعد الشحنات السالبة للطرف البعيد
إذا تم تأريض العلبة، تنتقل الشحنات السالبة للأرض
بعد إزالة البالون، تبقى العلبة بشحنة موجبة
الخصائص الرئيسية:
- لا يحتاج اتصال مباشر بين الجسمين
- الشحنة الناتجة معاكسة لشحنة الجسم المحث
- يحدث تغيير مؤقت في توزيع الشحنات
- يعتمد على قانون حفظ الشحنة الكهربائية
مقارنة بين الموصلات والعوازل
مقارنة بين شحن الموصلات والعوازل
الخاصية
الموصلات (Conductors)
العوازل (Insulators)
حركة الإلكترونات
إلكترونات حرة الحركة
إلكترونات مرتبطة بذراتها
التوصيل الكهربائي
✅ توصيل ممتاز للكهرباء
❌ لا توصل الكهرباء
التوصيل الحراري
✅ توصيل جيد للحرارة
❌ توصيل ضعيف للحرارة
أمثلة
النحاس، الفضة، الألومنيوم
الخشب، الزجاج، المطاط
شحن السطح
الشحنات تنتشر على السطح
الشحنات تبقى في مكانها
الإستخدامات
أسلاك التوصيل الكهربائي
عزل الأسلاك الكهربائية
الشرح العلمي:
الموصلات: تحتوي على إلكترونات حرة الحركة في المدار الخارجي لذراتها، مما يسمح بسهولة انتقال الشحنات الكهربائية عبر المادة.
العوازل: تكون الإلكترونات فيها مرتبطة بقوة بنواة الذرة، مما يمنع حركتها الحرة وبالتالي تمنع تدفق التيار الكهربائي.
قانون الحفظ في الشحنات:
عند شحن موصل:
- تنتقل الشحنات إلى السطح الخارجي
- توزع الشحنات بشكل متساوٍ
التأثير البيئي:
العوازل تلعب دورًا حاسمًا في:
- منع الصعقات الكهربائية
- الحفاظ على استقرار التيار الكهربائي
- تقليل فقدان الطاقة
عند تقريب جسم مشحون من مادة موصلة يحدث اعادة ترتيب للشحنات أما الجسم العازل يبتعد مركز الشحنة الموجبة عن السالبة دون الحركة
شحن الكشاف الكهربائي بالحث
شحن كشاف كهربائي بالحث (شحنة سالبة)
الخطوة 1: تقريب الجسم المشحون
قرب موصل مشحون بشحنة موجبة (+) من قرص الكشاف.
→ تنتج إعادة توزيع الشحنات (حث كهروستاتيكي)
Qالكشاف = σ+A - σ-A
الخطوة 2: التأريض (لمس القاعدة)
عند لمس القاعدة تنتقل الإلكترونات الحرة من الأرض إلى الكشاف
ΔQ = e- × n (حيث n عدد الإلكترونات)
→ يتخلص الكشاف من الشحنات الموجبة
الخطوة 3: إبعاد المصدر ثم الإصبع
بعد إزالة التأريض وإبعاد الجسم المشحون:
Qنهائي = -|Qمصدر|
→ يصبح الكشاف مشحونًا بشحنة سالبة معادلة
التطبيقات العملية
- شحن الأجسام في أنظمة الطلاء الإلكتروستاتيكي
- عملية نسخ المستندات في آلات التصوير
- أنظمة تنقية الهواء من الجسيمات العالقة
- شحن البالونات في التجارب العلمية التعليمية
قانون الحفظ الأساسي
ΣQقبل = ΣQبعد
(حفظ الشحنة الكهربائية)
وهي عملية شحن جسم موصل دون الملامسة
خطوات شحن كشاف كهربائي بشحنة سالبة بالحث
قرب موصل مشحون بشحنة موجبة من الكشاف ( يحدث إعادة ترتيب لشحنات الكشاف )
لامس قاعدة الكشاف بيدك ( تأريض ) تتفرغ الشحنات الحرة الغير متأثرة بقوة تجاذب
أبعد يدك ثم ابعد الجسم المشحون عن الكشاف يشحن الكشاف بشحنة سالبة
الشحن بالحث |
الشحن الكهربائي بالحث
تعريف الشحن بالحث:
هي عملية فصل الشحنات الكهربائية في جسم موصل دون تلامس مباشر مع الجسم المشحون، حيث تتأثر الشحنات الكهربائية في الجسم المحايد بوجود المجال الكهربائي للجسم المشحون.
خطوات العملية:
مثال عملي:
عند تقريب بالون مشحون سالبًا من علبة ألومنيوم:
الخصائص الرئيسية:
- لا يحتاج اتصال مباشر بين الجسمين
- الشحنة الناتجة معاكسة لشحنة الجسم المحث
- يحدث تغيير مؤقت في توزيع الشحنات
- يعتمد على قانون حفظ الشحنة الكهربائية
مقارنة بين شحن الموصلات والعوازل
| الخاصية | الموصلات (Conductors) | العوازل (Insulators) |
|---|---|---|
| حركة الإلكترونات | إلكترونات حرة الحركة | إلكترونات مرتبطة بذراتها |
| التوصيل الكهربائي | ✅ توصيل ممتاز للكهرباء | ❌ لا توصل الكهرباء |
| التوصيل الحراري | ✅ توصيل جيد للحرارة | ❌ توصيل ضعيف للحرارة |
| أمثلة | النحاس، الفضة، الألومنيوم | الخشب، الزجاج، المطاط |
| شحن السطح | الشحنات تنتشر على السطح | الشحنات تبقى في مكانها |
| الإستخدامات | أسلاك التوصيل الكهربائي | عزل الأسلاك الكهربائية |
الشرح العلمي:
الموصلات: تحتوي على إلكترونات حرة الحركة في المدار الخارجي لذراتها، مما يسمح بسهولة انتقال الشحنات الكهربائية عبر المادة.
العوازل: تكون الإلكترونات فيها مرتبطة بقوة بنواة الذرة، مما يمنع حركتها الحرة وبالتالي تمنع تدفق التيار الكهربائي.
قانون الحفظ في الشحنات:
عند شحن موصل:
- تنتقل الشحنات إلى السطح الخارجي
- توزع الشحنات بشكل متساوٍ
التأثير البيئي:
العوازل تلعب دورًا حاسمًا في:
- منع الصعقات الكهربائية
- الحفاظ على استقرار التيار الكهربائي
- تقليل فقدان الطاقة
عند تقريب جسم مشحون من مادة موصلة يحدث اعادة ترتيب للشحنات أما الجسم العازل يبتعد مركز الشحنة الموجبة عن السالبة دون الحركة
شحن كشاف كهربائي بالحث (شحنة سالبة)
الخطوة 1: تقريب الجسم المشحون
قرب موصل مشحون بشحنة موجبة (+) من قرص الكشاف.
→ تنتج إعادة توزيع الشحنات (حث كهروستاتيكي)
Qالكشاف = σ+A - σ-A
الخطوة 2: التأريض (لمس القاعدة)
عند لمس القاعدة تنتقل الإلكترونات الحرة من الأرض إلى الكشاف
ΔQ = e- × n (حيث n عدد الإلكترونات)
→ يتخلص الكشاف من الشحنات الموجبة
الخطوة 3: إبعاد المصدر ثم الإصبع
بعد إزالة التأريض وإبعاد الجسم المشحون:
Qنهائي = -|Qمصدر|
→ يصبح الكشاف مشحونًا بشحنة سالبة معادلة
التطبيقات العملية
- شحن الأجسام في أنظمة الطلاء الإلكتروستاتيكي
- عملية نسخ المستندات في آلات التصوير
- أنظمة تنقية الهواء من الجسيمات العالقة
- شحن البالونات في التجارب العلمية التعليمية
قانون الحفظ الأساسي
ΣQقبل = ΣQبعد
(حفظ الشحنة الكهربائية)
وهي عملية شحن جسم موصل دون الملامسة خطوات شحن كشاف كهربائي بشحنة سالبة بالحث قرب موصل مشحون بشحنة موجبة من الكشاف ( يحدث إعادة ترتيب لشحنات الكشاف ) لامس قاعدة الكشاف بيدك ( تأريض ) تتفرغ الشحنات الحرة الغير متأثرة بقوة تجاذب أبعد يدك ثم ابعد الجسم المشحون عن الكشاف يشحن الكشاف بشحنة سالبة
0 Comments