Processing math: 100%

Search

 
 
📄 اطبع pdf
00971504825082

<<<الكهرباء الساكنة وقانون كولوم >>>

أنا العالم كولوم "
درست القوى المتبادلة بين الشحن الكهربائية وجدت أن

Fq1q2

القوة الكهربائية تتناسب طرديا مع حاصل ضرب مقدار الشحنتين

F1r2

القوة الكهربائية تتناسب عكسيا مع مربع البعد بين الشحنتين
وتتغير القوة الكهربائية بتغير الوسط
فتوصلت إلى ثابت كولوم الذي تتغير قيمتة بتغير الوسط
k=9.0×109Nm2C2
k=1/4πϵ0. حيث أن ϵ0=8.85×1012C2Nm2

فتوصلت إلى العلاقة التالية


F=kq1q2r2

في هذه المحاكاة سوف نتأكد من العلاقة بين مقدار القوة ومقدار الشحنتين ونتأكد من العلاقة بين مقدار القوة والبعد بين الشحنتين من خلال الضغط على الأيقونة الموجودة على اليمين الاولى تبين العلاقة مع البعد بين الشحنتين والأيقونة الموجودة في أسفل منها تبين العلاقة مع مقدار الشحنتين عليك أن تثبت في البداية مقدر الشحن وتغير البعد ولاحظ الخط البياني ثم ثبت البعد وغير مقدارأحد الشحن ( الشحنة الأولى ) ولاحظ الخط البياني ماذا تستنتج



معلومات مفيدة: القوة المتبادلة بين شحنتين

يوجد نوعين من القوة الكهربائية تجاذب وتنافر

قوة التجاذب تنشأ بين الشحن المختلفة


قوة التنافر تنشأ بين الشحن المتشابهه


لاحظ مهما كانت نوع القوة المتبادلة بين الشحنتين

فإن اتجاه القوة المتبادلة بين الشحنتين متعاكستين

ان مقدار القوة التي تؤثر بها الشحنةالأولى على الثانية تساوي مقدار القوة التي تؤثر بها الشحنة الثانية على الأولى و لكن تعاكسها في الاتجاه

F12 = -F21

لكل فعل رد فعل (قانون نيوتن الثالث )




مثال :1

شحنتين مختلفتين في النوع مقدار الأولى يعادل ضعف الثانية q1=+2q,q2=q إذا أثرت قوة كهربائية من الشحنة الأولى على الثانية F12=10N نحو اليمين فإن القوة التي تؤثر بها الشحنة الثانية على الأولى تعادل

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل
  • أختر الإجابة الصحيحة






    مثال :2

    شحنتين لهما نفس المقدار كما في الشكل المسافة بينهما
    0.2 m
    فإذا كانت القوة الكهربائية المتبادلة بينهما تعادل
    0. 4 N
    فإن مقدار كل من الشحنتين يعادل

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل
  • أختر الإجابة الصحيحة












    :تراكب القوى الكهربائية

    في الشكل ادناه لدينا ثلاث شحن كهربائية


    حدد اتجاه القوة المؤثرة على الشحنة الاولى من الشحنة الثانية واكتب العلاقة المعبرة عنها
    ..........................................................


  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

  • حدد اتجاه القوة المؤثرة على الشحنة الاولى من الشحنة الثالثة واكتب العلاقة المعبرة عنها

    ..........................................................


  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

  • لو كانت الثلاث شحن متساوية في المقدار ما هو اتجاه القوة المؤثرة على الشحنة الأولى

    ..........................................................


  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل
  • تراكب القوة الكهربائية
    في هذه المحاكاة نضع أكثر من شحنتين بجوار بعضهما على استقامة واحدة ونحدد الفوة المؤثرة على أحد الشحن ونحدد اتجاه القوة

    مثال محلول وضغت ثلالث شحنات نقطية على رؤةس مثلث قائم الزاوية كما في الشكل q1=2µcq2=3µcq3=4µcوالمسافة بين الشحنات تعادل r12=0.3mr13=0.4m احسب القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة الأولى
    الحل
    Fe21=Kq1.q2r212=9×109×2×106×3×1060.32=0.6N Fe31=Kq1.q3r213=9×109×2×106×4×1060.22=1.8N Fnet=F221+F231=0.62+1.82=1.9N الاتجاه 𝜃=tan1Fe21Fe31=tan10.61.8=18.40

    القوة الكهربائية بين شحنتين

    قانون كولوم

    القوة الكهربائية بين شحنتين نقطيتين تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب مقدار الشحنتين وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما :

    F=K.q1.q2r2

    حيث:
    k = ثابت كولوم ≈ 8.9875×10⁹ N·m²/C²

    أنواع القوى الكهربائية

    1. قوة تجاذب

    تحدث عندما تكون الشحنتان مختلفتين في النوع (واحدة موجبة والأخرى سالبة)

    مثال: تجاذب الإلكترونات للنواة في الذرة

    2. قوة تنافر

    تحدث عندما تكون الشحنتان متشابهتين في النوع (كلتاهما موجبتان أو سالبتان)

    مثال: تنافر شحنتين على بالونين مشحونين بنفس النوع

    خصائص هامة

    • قوة متبادلة (تساوي في المقدار وتعاكس في الاتجاه)
    • قوة مركزية (تقع على الخط الواصل بين الشحنتين)
    • تقل شدتها بزيادة المسافة بين الشحنتين
    • تعتمد على الوسط العازل بين الشحنتين

    تطبيقات عملية

    1. تصميم الدوائر الإلكترونية
    2. عمل المكثفات الكهربائية
    3. ظاهرة البرق
    4. الطابعات الليزرية

    ملاحظات هامة:

    1. القوة تنافرية إذا كانت الشحنتين متشابهتين
    2. القوة تجاذبية إذا كانت الشحنتين مختلفتين
    3. وحدة القوة: نيوتن (N)
    4. التأثير المتبادل وفق قانون نيوتن الثالث





    القوة الكهربائية بين ثلاث شحنات

    القوة الكهربائية بين ثلاث شحنات على خط مستقيم

    قانون كولوم:

    القوة بين شحنتين: F=K.q1.q2r2

    آلية تحديد القوة المحصلة:

    1. حدد اتجاه القوة بين كل زوج (تنافر ←← أو تجاذب →←)
    2. احسب مقدار القوة بين كل زوج باستخدام القانون
    3. اجمع القوى بشكل متجهي حسب اتجاهها

    جدول تحديد الاتجاه (للشحنة الوسطى):

    ترتيب الشحنات اتجاه القوة مثال
    (+ , + , +) ← إذا كانت أقرب لليسار، → إذا أقرب لليمين Q1=+2C, Q2=+3C, Q3=+5C
    (- , - , -) → إذا كانت أقرب لليسار، ← إذا أقرب لليمين Q1=-4C, Q2=-1C, Q3=-3C
    (+ , + , -) ← من اليسار (تنافر)، → من اليمين (تجاذب) Q1=+5C, Q2=+2C, Q3=-6C
    (- , + , +) → من اليسار (تجاذب)، ← من اليمين (تنافر) Q1=-3C, Q2=+4C, Q3=+1C

    ملاحظات:

    • علامة الشحنة تحدد نوع القوة (تنافر/تجاذب)
    • المسافة بين الشحنات تحدد شدة القوة
    • اتجاه القوة المحصلة يُحدد بمقارنة شدتي القوتين
    القوة الكهربائية في مثلث قائم

    تحليل القوى الكهربائية في مثلث قائم

    التركيب الهندسي:

    ثلاث شحنات نقطية (q₁، q₂، q₃) موضوعة على:
    - q₁ و q₂ عند الضلعين القصيرين
    - q₃ عند الرأس القائم (الزاوية 90°)

    قانون كولوم الأساسي:

    F=K.q1.q2r2
    حيث kₑ = 8.99×10⁹ N·m²/C²

    خطوات حساب المحصلة على q₃:

    1. احسب القوة بين q₁ و q₃ F12=K.q1.q2a2
    2. احسب القوة بين q₂ و q₃: F23=K.q2.q3b2
    3. حلل القوى إلى مركبات:
      • F₁₃ → مركبة أفقية (F₁₃x) ومركبة رأسية (F₁₃y)
      • F₂₃ → مركبة أفقية (F₂₃x) ومركبة رأسية (F₂₃y)
    4. المحصلة الكلية:
      Fx=ΣF
      Fy=ΣF

    تحديد اتجاه المحصلة:

    θ=tan1(Fy)(Fx)

    ملاحظات هامة:

    • تأخذ إشارة الشحنات في الاعتبار (تجاذب/تنافر)
    • المسافات تُحسب باستخدام نظرية فيثاغورث إذا لزم الأمر
    • الاتجاه يعتمد على طبيعة الشحنات:
      نوع الشحنات اتجاه القوة
      متماثلة تنافر
      مختلفة تجاذب
    محاكاة قانون كولوم

    القوة بين شحنتين



    :تطبيقات الكهرباء الساكنة
    على الرغم من اعتبار الكهرباء الساكنة مصدر إزعاج في كثير من الأحيان،
    إلا أنها لها تطبيقات عملية عديدة في مختلف الصناعات.
    وتستفيد هذه التطبيقات من مبادئ الكهرباء الساكنة لتحقيق نتائج مفيدة.

    المترسبات الكهروستاتيكية
    تُستخدم أجهزة الترسيب الكهروستاتيكي لإزالة الجسيمات من الانبعاثات الصناعية.
    من خلال تطبيق شحنة عالية الجهد على الجسيمات في تيار العادم، تتسبب هذه الأجهزة في شحن الجسيمات ثم التصاقها بألواح مشحونة بشكل معاكس،
    مما يؤدي إلى إزالتها من الهواء بشكل فعال.

    آلات النسخ والطابعات الليزرية
    تعتمد آلات النسخ والطابعات الليزرية على الكهرباء الساكنة لنقل مسحوق الحبر الناعم إلى الورق.
    يتم شحن الأسطوانة أو الحزام الموجود داخل الآلة بالكهرباء الساكنة، مما يجذب جزيئات مسحوق الحبر لتكوين صورة،
    ثم يتم نقلها إلى الورق ودمجها باستخدام الحرارة

    رش الطلاء

    يستخدم طلاء الرش الكهروستاتيكي الكهرباء الساكنة لتحسين التصاق الطلاء وتقليل الرش الزائد.
    من خلال شحن جزيئات الطلاء والجسم المراد طلائه بشحنات معاكسة،
    ينجذب الطلاء إلى الجسم، مما يؤدي إلى طلاء أكثر توازناً وكفاءة.


     

    "قوة التجاذب الكتلي بين جسمين

    "F=Gm1m2r2
    والقوة الكهربائية المتبادلة بين شحنتين

    F=kq1q2r2

    السؤال ما هو وجه التشابه والإختلاف بين العلاقتين دون النتائج في الجدول
    القوة الكهربائية قوة التجاذب الكتلي
    1................ 2................. 1................ 2................. التشابه
    1................ 2................. 1................ 2................. الإختلاف

    نتائج مهمة

    وجه التشابه

    كلا القوتين تعتبر قوة مجالية

    كلا القوتين تتناسب عكسيا مع مربع البعد

    وجه الإختلاف

    القوة الكهربائية لها نوعين تجاذب وتنافر أما قوة التجاذب الكتلي فقط تجاذذب

    القوة الكهربائية أكبر بكثير من قوة التجاذب الكتلي




    اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

    No comments:

    Post a Comment

    📄 اطبع PDF
    00971504825082
    🧮 Calculator