Search

 
 

📄 اطبع pdf
00971504825082

<<<القوى الكهروستاتيكية الجزء الثاني>>>


: قانون كولوم

درس العام كولوم القوى المتبادلة بين الشحن الكهربائية
درس العلاقة بين القوة الكهربائية ومقاد كل من الشحنتين بثبات المسافة بين الشحنتين كما في التجربة الأولى
ثم درس العلاقة بين القوة الكهربائية والمسافة بين الشحنتين بثبات مقدار الشحنتين كما في التجربة الثانية
محاكاة قانون كولوم

العلاقة بين القوة ومقدار الشحنتين

+ -
المسافة: 10 cm
5 μC 5 μC

العلاقة بين القوة والمسافة

+ -
المسافة: 10 cm

5 μC 5 μC

نتائج التجارب

  1. مقدار الشحنتين (q₁ و q₂):
    العلاقة طردية مع حاصل ضرب الشحنتين
    مثال: إذا تضاعفت إحدى الشحنتي
    → تتضاعف القوة \[F\propto {q_1}{q_2}\]
  2. المسافة بينهما (r):
    العلاقة عكسية مع مربع المسافة
    مثال: إذا زادت المسافة الضعف
    → تقل القوة إلى الربع \[F \propto \frac{1}{{{r^2}}}\]
  3. الوسط المادي (k):
    ثابت العزل الكهربائي يعتمد على الوسط:
    k = 1/(4πε₀εᵣ)
    حيث εᵣ هي السماحية النسبية للوسط \[k = 8.99.0 \times {10^9}\frac{{{\rm{N}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}}}{{{{\rm{C}}^{\rm{2}}}}}\]

فتوصل إلى العلاقة التالية

\[F = k\frac{{{|𝑞_1 𝑞_2 | }}}{{{r^2}}} \tag{1} \label{1}\]

\[k=1/4\pi\epsilon_0\]. حيث أن \[\epsilon_0 = 8.85\times{10^{ - 12}}\frac{{{{\rm{C}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{N}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}}}\] وتدعى السماحية الكهربائية للحيزالمطلق

فتكتب معادلة كولوم بالطريقة التالية

\[F = \frac{1}{4𝜋ع_0}\frac{{{|𝑞_1 𝑞_2 | }}}{{{r^2}}} \]

إن القوة المبذولة بين شحنتين نقطيتين هي قوة اتجاهية وتعمل على طول الخط الذي يربط بين الشحنتين. يؤدي هذا السلوك الاتجاهي إلى تمثيل متجه للقوة.


\[{{\vec F}_{21}}=-k\frac{q_1.q_2}{r^3}{{\vec r}_2}-{{\vec r}_1}=-k\frac{q_1.q_2}{r^2}.{ȓ}\]

هنا تأخذ بعين الإعتبار نوع الشحنة

إذا كان الناتج النهائي للقوة بإشارة سالبة أي أن القوة تجاذب

إذا كان الناتج النهائي للقوة بإشارة موجبة أي أن القوة تنافر

في هذه المحاكاة يتم حساب القوة الكهربائية المتبادلة بين شحنتين غير مقدار الشحنتين وغير البعد بين الشحنتين واحسب القوة الكهربائية كل مرة

1

إذا أثرت قوة كهربائية من الشحنة الأولى على الثانية
10N
نحو اليمين فإن القوة التي تؤثر بها الشحنة الثانية على الأولى تعادل

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    2

    بأي عامل تتغير القوة الكهربائية المتبادلة بين شحنتين إذا زاد مقدار إحدى الشحنتين إلى الضعف وقل البعد بينهما إلى النصف

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    3

    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 ونحدد الفوة المؤثرة على أحد الشحن ونحدد اتجاه القوة
    4

    ثلاث شحنات على استقامة واحدة كما في الشكل من نفس النوع
    ومقاديرها موضحة على الشكل فإن اتجاه القوة المؤثرة على الشحنة
    q2

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    5

    ( q1 ) تم حساب القوة المؤثرة على
    فكانت 5 نيوتن واتجاهها موضح على الرسم
    وكانت القوة المؤثرة من
    q3 على q1
    تعادل 3 نيوتن فإن الشحنة الثانية مقدارها ونوعها

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة


    اتزان شحنة

    نقول عن شحنة انها متزنة اذا كانت محصلة القوى المؤثرة على الشحنة معدومة

    الشحنتين مختلفتين في النوع


    تنعدم محصلة القوى على شحنة إذا وضعت على امتداد الخط الواصل بين الشحنتين واقرب للشحنة الأقل \[F_{13}=F_{23}\]





    الشحنتين من نفس النوع


    تنعدم محصلة القوى على شحنة إذا وضعت على الخط الواصل بين الشحنتين واقرب للشحنة الأقل \[F_{13}=F_{23}\]


    6

    ىشحنتان مختلفتان في النوع متماثلتان في المقدار حدد عند أي موقع لو تم وضع إلكترون لن يتأثر بقوة كهربائية

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    7

    كرتان مشحونتين بشحنة متماثلة ولهما نفس الكتلة تم تعليقهما بخيط لا يمتط وعديم الكتلة فابتعدت الكرتين عن بعضهم بقوة كهربائية مقدارها
    Fe = 4 N
    بحيث شكل الخيط لكل منهما زاوية \[𝜃 = 30^0\] مع الخط الرأسي فإن كتلة كل كرة

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    "قوة التجاذب الكتلي بين جسمين

    "\[F = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}} \]
    والقوة الكهربائية المتبادلة بين شحنتين

    \[F = k\frac{{{q_1}{q_2}}}{{{r^2}}} \]   السؤال ما هو وجه التشابه والإختلاف بين العلاقتين دون النتائج في الجدول

    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

    🧮 Calculator