- Get link
- Other Apps
المجال الكهربائي |
| ||
|
معلومات مفيدة:حساب مقدار واتجاه المجال الكهربائي
نضع شحنة اختبار صغيرة وموجبة
عند النقطة المطلوب حساب المجال عندها
نحسب القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار \[F_e=\frac{K.Q.q}{r^2}\]
فيكون المجال الكهربائي مقدار القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الإختبار مقسوما على شحنة الإختبار عند تلك النقطة \[E=\frac{F_e}{q}= \frac{\frac{K.Q.q}{r^2}}{q}=\frac{K.Q}{r^2} \] ويقدر بوحدة نيوتن / كولوم
تحديد الاتجاه هناك طريقتتين
|
الطريقة الأولى :نضع شحنة أختبار عند النقطة المطلوب تحديد الاتجاه عندها وحسب قواعد المتجهات حاصل ضرب عدد في متجه فإذا تم وضع شحنة موجبة فإن اتجاه المجال بنفس اتجاه القوة وإذا كانت شحنة الأختبار سالبة فإن اتجاه المجال عكس اتجاه القوة الكهربائية
الطريقة الثانية : من خلال رسم خطوط المجال لشحنة موجبة ولشحنة سالبة
خطوط المجال لشحنة موجبة خارجة من الشحنة
المجال الكهربائي
في هذه المحاكاة نضع شحنة إختبار داخل منطقة المجال ويتم معرفة اتجاه القوة المؤثرة على شحنة الإختبار
ومن خلال القوة وشحنة الأخنبار نحدد اتجاه المجال الكهربائي
أحد وحدات القياس التالية تكافئ وحدة قياس المجال الكهربائي
أختر الإجابة الصحيحة
مجال كهربائي شدته
\[E=3×10^2\;\;N/C\] وضع إلكترون داخل المجال
فإن القوة الكهربائية المؤثرة على الإلكترون تعادل
\[q_e=1.6 ×10^{-19}C\]
أختر الإجابة الصحيحة
تخطيط المجال الكهربائي |
صفات خطوط المجال الكهربائي |
| ||
تطبيقات المجالات الكهربائية |
|
|
التغير في طاقة الوضع الكهربائية |
اتجاه حركة الشحنة |
نوع الشحنة |
\[...........\] |
بإتجاه المجال |
موجبة |
\[...........\] |
عكس المحال |
موجبة |
\[...........\] |
بإتجاه المجال |
سالبة |
\[...........\] |
عكس المحال |
سالبة |
فرق الجهد بين نقطتين
هو عبارة عن جهد النقطة النهائية مطروح منها جهد النقطة البدائية
عندما يطلب أحسب فرق الجهد بين النقطتين
\[A,B\]
ينم حسابها بالشكل التالي \[ ∆ 𝑉_{𝐴𝐵}=𝑉_B - 𝑉_A\]
والجهد عند نقطة هو عبارة عن طاقة الوضع التي تختزنها وحدة الشحن عند تلك النقطة أي عندما يطلب حساب الجهد عند نقطة داخل مجال كهربائي نضع شحنة اختبار عند تلك النقطة ونحدد طاقة الوضع الكهربائية التي تختزنها شحنة الاختبار عند تلك النقطة ونقسم على شحنة الاختبار
\[∆ 𝑉_{𝐴𝐵}=\frac{PE_B}{q}-\frac{PE_A}{q}=\frac{∆PE_{AB}}{q}\]
\[∆PE_{AB}= W_{A→B} \] هنا الشغل المبذول في تحيك الشحنة من نقطة البداية إلى نقطة النهاية بوساطة قوة خارجية
لو تم استخدام قوة داخلية في بذل الشغل نضيف للعلاقة السابقة إشارة سالب حتى تتحقق المساواة
\[ ∆ 𝑉_{𝐴𝐵}= \frac{ W_{A→B}}{q}\]
|
في الشكل أدناه متى فرق الجهد
\[∆𝑉_{AB}\]
موجب أم سالب أم معدوم
للإجابة نضع شحنة اختبار موجبة أو سالبة
عند نقطة البداية ويتم نقلها إلى نقطة النهاية
بوساطة قوة خارجية
التي هي معاكسة للقوة الداخلية فإذا كانت القوة الخارجية باتجاه الإزاحة فإن
الشغل المبذول موجب أي أكبر من الصفر
وإذا كانت القوة الخارجية عكس الإزاحة فإن
الشغل المبذول سالب أي أصغر من الصفر وإذا كانت القوة عمودية على الإزاحة فإن الشغل معدوم ثم نطبق العلاقة
مع الأخذ بعين الاعتبار نوع شحنة الاختبار
\[ ∆ 𝑉_{𝐴𝐵}= \frac{ W_{A→B}}{q}\]يكون فرق الجهد موجب
عندما \[ ∆ 𝑉_{𝐴𝐵}>0\] يكون فرق الجهد سالب
عندما \[ ∆ 𝑉_{𝐴𝐵}<0\]
يكون فرق الجهد معدوم
عندما \[ ∆ 𝑉_{𝐴𝐵}=0\]
أي من الأشكال أدناه يمثل مجال منتظم وايهما يمثل مجال غير منتظم
من صفات المجال المنتظم هو مجال ثابت المقدار والاتجاه عند جميع النقاط خطوطه مستقيمة متوازية تبعد نفس البعد عن بعضها البعض
ثلاث نقاط داخل مجال منتظم كما في الشكل أدناه أحد الخطوط تمثل الشكل الصحيح لخطوط المجال المنتظم علما بأن \[ V_A=8V , V_B=6V , V_C=8V \] أختر الإجابة الصحيحة في الشكل أدناه مجال كهربائي منتظم شدته
\[E=1000\frac{N}{C}\] فإن فرق الجهد بين النقطتين \[∆𝑉_{𝑎 𝑑} \] أختر الإجابة الصحيحة
تجربة تجربة مليكان
في هذه المحاكاة هي نسخة مبسطة من تجربة قام بها روبرت مليكان ، برش قطرات زيت متأينة قليلاً في مجال كهربائي وتم ملاحظة القطرات وتم تغير الجهد حتى تصبح القطرة متزنة وتكون القوة الكهربائية تعادل وزن القطرة
\[ ..................... \] قطرة الزيت المشحونة بشحنة موجبة ما هو سبب اتجاه حركتها نحو الارض \[ ...................... \] عند دخول القطرة الصندوق المشحون
حدد اتجاه المجال الكهربائي
وما هي القوى المتأثرة بها
\[ ..................... \] ما هي العلاقة التي يتم من خلالها حساب شدة المجال داخل الصندوق
\[ ...................... \] غير ملكان شدة المجال الكهربائي حتى أصبحت القطرة متزنة استنتج العلاقة التي يتم من خلالها حساب شحنة القطرة
حوار بين مدرس الفيزياء وطالب الطالب
مدرس الفيزياء
على السطح الخارجي للموصل
عند شحن موصل اين تتوضع الشحنات
لا تتحرك لعدم وجود مجال على السطح المجال الكهربائي عمودي على السطح
هل تتحرك الشحنات على سطح الموصل ولماذا
لا توجد شحنات نتيجة قوة التنافر بين الشحنات وتتباعد وابعد مكان هو السطح الخارجي
لو كان الموصل أجوف هل توجد شحنات على السطح
الداخلي ولماذا
؟
تتجمع الشحنات على الرأس المدبب لعدم امكانية تباعد الشحنات
لو كان الموصل ذو راس مدبب هل يكون توزع الشحنات
بشكل منتظم ولماذا
؟
سعة مكثف :وهي مقدرة المكثف على استيعاب الشحن
قد يكون المكثف غير مشحون ومع ذلك نقول أن للمكثف سعة
في هذه المحاكاة
سعة المكثف \[C=\frac{q}{∆𝑉}...F\] شحنة المكثف \[q=...C\] فرق الجهد بين طرفي المكثف \[∆𝑉=...V\] \[C=..........\]
\[q=..........\]
\[∆𝑉=..........\] \[C=..........\]
\[q=..........\]
\[∆𝑉=..........\] \[C=..........\]
\[q=..........\]
\[∆𝑉=..........\] ارسم الخط البياني بين فرق الجهد وشحنة المكثف على الخط البياني أدناه
احسب ميل الخط البياني ماذا تستنتج من خلال التجربة السابقة
\[.......................................................\]
\[.......................................................\] \[.......................................................\]
تجربة قياس الجهد الكهربائي لشحنة نقطية
قم بإختيار نوع الشحنة المولدة للمجال حرك مقياس الجهد إلى الموقع المطلوب قياس جهده
غير الموقع وانظرإلى القياس مره أخرى وحدد الفرق
قم بقياس الجهد للنقاط التي لها نفس البعد عن الشحنة
ماذا تستنتج
..................................................................
قم بقياس الجهد لعدد من النقاط بإتجاه المجال ماذا تستنتج
..................................................................
قياس فرق الجهد بين نقطتين في مجال منتظم
تجربة قياس فرق الجهد بين لوحي مكثف مجال منتظم
فرق الجهد يعادل
\[∆𝑉=1.5 \;\;V \Rightarrow\;\;V^+=1.5 \;\;V\;\;\;,\;\;\;V^-=0V\] عند قياس فرق الجهد بين لوح المكثف السالب والنقطة
\[A\]\[∆𝑉=1 \;\;V \Rightarrow\;\;V_A^+=1 \;\;V\;\;\;,\;\;\;V^-=0V\] عند قياس فرق الجهد بين لوح المكثف السالب والنقطة
\[B\]\[∆𝑉=0.5 \;\;V \Rightarrow\;\;V_B^+=0.5 \;\;V\;\;\;,\;\;\;V^-=0V\] عند قياس فرق الجهد بين لوح المكثف السالب والنقطة
\[C\]\[∆𝑉=0.5 \;\;V \Rightarrow\;\;V_C^+=0.5 \;\;V\;\;\;,\;\;\;V^-=0V\]
يعطى فرق الجهد في مجال كهربائي منتظم بالعلاقة \[ ∆V_{AB}= E . d \]
\[E\] قوة المجال الكهربائي \[d=0.3m \] الازاحة الموازية لخطوط المجال
تعادل
من خلال التجربة التالية أجب عن الأسئلة
سعة مكثف
توضح طريقة شحن المكثف بوساطة بطارية والعلاقة بين فرق الجهد بين طرفي المكثف وشحنة المكثف
أكمل بيانات الجدول التالي من خلال التجربة
Comments
Post a Comment