دراسة الجهد الكهربائي بين لوحي مكثف في مجال كهربائي منتظم
Study of Electric Potential Between Capacitor Plates in a Uniform Electric Field
المجال الكهربائي المنتظم
Uniform Electric Field
المجال الكهربائي المنتظم هو مجال ثابت المقدار والاتجاه عند جميع النقاط. خطوطه مستقيمة متوازية وتبعد نفس البعد عن بعضها البعض.
A uniform electric field is a field with constant magnitude and direction at all points. Its field lines are straight, parallel, and equally spaced.
خصائص المجال المنتظم:
Characteristics of a Uniform Field:
مقدار المجال ثابت عند جميع النقاط
Field magnitude is constant at all points
اتجاه المجال ثابت
Field direction is constant
خطوط المجال مستقيمة ومتوازية
Field lines are straight and parallel
المسافة بين خطوط المجال متساوية
Distance between field lines is equal
تمثيل المجال الكهربائي المنتظم
Representation of a Uniform Electric Field
العلاقة بين الجهد والمجال:
Relationship Between Potential and Field:
في المجال الكهربائي المنتظم، يتناقص الجهد الكهربائي بشكل خطي في اتجاه المجال. بينما تبقى النقاط الواقعة على نفس المستوى العمودي على اتجاه المجال لها نفس الجهد الكهربائي.
In a uniform electric field, the electric potential decreases linearly in the direction of the field. Points on the same plane perpendicular to the field direction have the same electric potential.
تجربة الجهد بين لوحي مكثف
Potential Experiment Between Capacitor Plates
أدخل البيانات التالية لقياس الجهد الكهربائي بين لوحي مكثف في مجال منتظم:
Enter the following data to measure the electric potential between capacitor plates in a uniform field:
رقم التجربةExp. No.
مقدار المجال (V/m)Field (V/m)
بعد النقطة الأولى (m)1st Point Distance (m)
جهد النقطة الأولى (V)1st Point Potential (V)
بعد النقطة الثانية (m)2nd Point Distance (m)
جهد النقطة الثانية (V)2nd Point Potential (V)
1
2
3
نقاط عمودية على المجال:
Points Perpendicular to the Field:
كرر التجربة مع نقاط ثانية عمودية على المجال لها نفس البعد عن اللوح الموجب:
Repeat the experiment with second points perpendicular to the field at the same distance from the positive plate:
رقم التجربةExp. No.
مقدار المجال (V/m)Field (V/m)
البعد عن اللوح الموجب (m)Distance from + Plate (m)
جهد النقطة الأولى (V)1st Point Potential (V)
جهد النقطة الثانية (V)2nd Point Potential (V)
1
2
النتائج المحسوبة:
Calculated Results:
الاستنتاج:
Conclusion:
اكتب استنتاجك بناءً على النتائج التي حصلت عليها:
Write your conclusion based on the results you obtained:
تلميح: يجب أن يتضمن الاستنتاج أن الجهد الكهربائي يقل باتجاه المجال، وأن النقاط العمودية على المجال لها نفس الجهد.
Hint: The conclusion should include that the electric potential decreases in the direction of the field, and points perpendicular to the field have the same potential.
تجربة قياس فرق الجهد بين لوحي مكثف في مجال منتظم
Experiment to Measure Potential Difference Between Capacitor Plates in a Uniform Field
في هذه التجربة، سنقوم بمحاكاة قياس فرق الجهد بين لوحي مكثف في مجال كهربائي منتظم. أدخل القيم في الجدول ثم اضغط على زر "تصحيح النتائج".
In this experiment, we will simulate measuring the potential difference between capacitor plates in a uniform electric field. Enter the values in the table and then click the "Correct Results" button.
التجربةExperiment
مقدار المجال (E) فولت/مترField (E) V/m
البعد بين النقطتين (d) مترDistance (d) m
البعد الموازي (d∥) مترParallel Distance (d∥) m
فرق الجهد المحسوب (ΔV) فولتCalculated ΔV (V)
فرق الجهد الصحيحCorrect ΔV
1
-5.00
-5.00
2
-12.00
-12.00
3
-20.00
-20.00
فرق الجهد في مجال كهربائي منتظم
Potential Difference in a Uniform Electric Field
فرق الجهد بين نقطتين في مجال كهربائي منتظم يعرف بأنه الشغل المبذول لنقل شحنة اختبار موجبة بين هاتين النقطتين مقسوماً على مقدار الشحنة.
The potential difference between two points in a uniform electric field is defined as the work done to move a positive test charge between these two points divided by the magnitude of the charge.
ΔVAB = -WA→B/q = -E.d
حيث:
Where:
ΔVAB: فرق الجهد بين النقطتين A و B
ΔVAB: Potential difference between points A and B
WA→B: الشغل المبذول لنقل شحنة من A إلى B
WA→B: Work done to move a charge from A to B
q: مقدار شحنة الاختبار
q: Magnitude of test charge
E: شدة المجال الكهربائي
E: Electric field intensity
d: المسافة بين النقطتين في اتجاه المجال
d: Distance between points in the direction of the field
ملاحظة: الإشارة السالبة في العلاقة تشير إلى أن فرق الجهد يتناقص في اتجاه خطوط المجال الكهربائي.
Note: The negative sign in the relationship indicates that the potential difference decreases in the direction of the electric field lines.
اختبار فيزياء: الجهد الكهربائي وفرق الجهد في المجال المنتظم
Physics Test: Electric Potential and Potential Difference in a Uniform Field
السؤال 1
Question 1
سهل
Easy
ما هو تعريف الجهد الكهربائي عند نقطة في المجال الكهربائي؟
What is the definition of electric potential at a point in an electric field?
A
الشغل المبذول لنقل وحدة الشحنات الموجبة من النقطة إلى ما لا نهاية
The work done to move a unit positive charge from the point to infinity
B
الشغل المبذول لنقل وحدة الشحنات الموجبة من ما لا نهاية إلى النقطة
The work done to move a unit positive charge from infinity to the point
C
القوة المؤثرة على وحدة الشحنات الموجبة عند النقطة
The force acting on a unit positive charge at the point
D
الطاقة المخزنة في وحدة الشحنات الموجبة عند النقطة
The energy stored in a unit positive charge at the point
طريقة الحل:
Solution:
الجهد الكهربائي عند نقطة في المجال الكهربائي هو الشغل المبذول لنقل وحدة الشحنات الموجبة من ما لا نهاية إلى النقطة.
The electric potential at a point in an electric field is the work done to move a unit positive charge from infinity to the point.
الإجابة الصحيحة هي: B
The correct answer is: B
السؤال 2
Question 2
سهل
Easy
ما العلاقة بين فرق الجهد والمجال الكهربائي في مجال منتظم؟
What is the relationship between potential difference and electric field in a uniform field?
A
V = E × d
B
E = V × d
C
V = E / d
D
E = V / d
طريقة الحل:
Solution:
في المجال الكهربائي المنتظم، العلاقة بين فرق الجهد (V) والمجال الكهربائي (E) والمسافة (d) هي: V = E × d
In a uniform electric field, the relationship between potential difference (V), electric field (E), and distance (d) is: V = E × d
الإجابة الصحيحة هي: A
The correct answer is: A
السؤال 3
Question 3
سهل
Easy
إذا كان المجال الكهربائي المنتظم مقداره 100 نيوتن/كولوم، والمسافة بين النقطتين 0.5 متر، فما فرق الجهد بينهما؟
If the uniform electric field is 100 N/C and the distance between the two points is 0.5 m, what is the potential difference between them?
A
50 فولت
50 volts
B
200 فولت
200 volts
C
100 فولت
100 volts
D
500 فولت
500 volts
طريقة الحل:
Solution:
باستخدام العلاقة: V = E × d
Using the relationship: V = E × d
V = 100 نيوتن/كولوم × 0.5 متر = 50 فولت
V = 100 N/C × 0.5 m = 50 volts
الإجابة الصحيحة هي: A
The correct answer is: A
السؤال 4
Question 4
متوسط
Medium
في مجال كهربائي منتظم، إذا تحركت شحنة موجبة في اتجاه المجال الكهربائي، ماذا يحدث لجهدها الكهربائي؟
In a uniform electric field, if a positive charge moves in the direction of the electric field, what happens to its electric potential?
A
يزداد
Increases
B
يقل
Decreases
C
يبقى ثابتاً
Remains constant
D
يعتمد على مقدار الشحنة
Depends on the magnitude of the charge
طريقة الحل:
Solution:
عندما تتحرك شحنة موجبة في اتجاه المجال الكهربائي، فإنها تتحرك من مناطق ذات جهد عالٍ إلى مناطق ذات جهد منخفض، لذا يقل جهدها الكهربائي.
When a positive charge moves in the direction of the electric field, it moves from areas of high potential to areas of low potential, so its electric potential decreases.
الإجابة الصحيحة هي: B
The correct answer is: B
السؤال 5
Question 5
متوسط
Medium
إذا كان فرق الجهد بين لوحين متوازيين 200 فولت، والمسافة بينهما 0.02 متر، فما مقدار المجال الكهربائي بينهما؟
If the potential difference between two parallel plates is 200 volts and the distance between them is 0.02 m, what is the magnitude of the electric field between them?
A
4000 نيوتن/كولوم
4000 N/C
B
10000 نيوتن/كولوم
10000 N/C
C
2000 نيوتن/كولوم
2000 N/C
D
5000 نيوتن/كولوم
5000 N/C
طريقة الحل:
Solution:
باستخدام العلاقة: E = V / d
Using the relationship: E = V / d
E = 200 فولت / 0.02 متر = 10000 نيوتن/كولوم
E = 200 volts / 0.02 m = 10000 N/C
الإجابة الصحيحة هي: B
The correct answer is: B
السؤال 6
Question 6
متوسط
Medium
ما الشغل المبذول لنقل شحنة مقدارها 5 كولوم بين نقطتين فرق الجهد بينهما 10 فولت؟
What is the work done to move a charge of 5 coulombs between two points with a potential difference of 10 volts?
A
0.5 جول
0.5 joules
B
2 جول
2 joules
C
50 جول
50 joules
D
15 جول
15 joules
طريقة الحل:
Solution:
باستخدام العلاقة: الشغل = الشحنة × فرق الجهد
Using the relationship: Work = Charge × Potential Difference
الشغل = 5 كولوم × 10 فولت = 50 جول
Work = 5 coulombs × 10 volts = 50 joules
الإجابة الصحيحة هي: C
The correct answer is: C
السؤال 7
Question 7
صعب
Hard
في مجال كهربائي منتظم، إذا كانت الأسطح متساوية الجهد:
In a uniform electric field, if the equipotential surfaces:
A
متوازية ومتباعدة بشكل متساوٍ
Parallel and equally spaced
B
متعامدة مع خطوط المجال الكهربائي
Perpendicular to the electric field lines
C
مائلة بزاوية 45 درجة على خطوط المجال
Inclined at 45 degrees to the field lines
D
غير منتظمة الشكل
Irregular in shape
طريقة الحل:
Solution:
في المجال الكهربائي المنتظم، الأسطح متساوية الجهد تكون مستويات متوازية ومتعامدة مع خطوط المجال الكهربائي.
In a uniform electric field, equipotential surfaces are parallel planes perpendicular to the electric field lines.
الإجابة الصحيحة هي: B
The correct answer is: B
السؤال 8
Question 8
صعب
Hard
إذا تحركت شحنة سالبة في مجال كهربائي منتظم من نقطة جهدها 50 فولت إلى نقطة جهدها 20 فولت، ماذا يحدث لطاقة الوضع الكهربائية للشحنة؟
If a negative charge moves in a uniform electric field from a point with 50 volts potential to a point with 20 volts potential, what happens to the electric potential energy of the charge?
A
تزداد
Increases
B
تبقى ثابتة
Remains constant
C
تقل
Decreases
D
تعتمد على مقدار الشحنة
Depends on the magnitude of the charge
طريقة الحل:
Solution:
عندما تتحرك شحنة سالبة من نقطة ذات جهد منخفض إلى نقطة ذات جهد عالٍ، تزداد طاقة وضعها الكهربائية. هنا تتحرك من 20 فولت إلى 50 فولت، لذا تزداد طاقة وضعها.
When a negative charge moves from a point of low potential to a point of high potential, its electric potential energy increases. Here it moves from 20 volts to 50 volts, so its potential energy increases.
الإجابة الصحيحة هي: A
The correct answer is: A
السؤال 9
Question 9
صعب
Hard
في مجال كهربائي منتظم، إذا كانت المسافة بين سطحين متساويين في الجهد 0.1 متر، وفرق الجهد بينهما 50 فولت، فما مقدار المجال الكهربائي؟
In a uniform electric field, if the distance between two equipotential surfaces is 0.1 m and the potential difference between them is 50 volts, what is the magnitude of the electric field?
A
5 نيوتن/كولوم
5 N/C
B
50 نيوتن/كولوم
50 N/C
C
500 نيوتن/كولوم
500 N/C
D
5000 نيوتن/كولوم
5000 N/C
طريقة الحل:
Solution:
باستخدام العلاقة: E = V / d
Using the relationship: E = V / d
E = 50 فولت / 0.1 متر = 500 نيوتن/كولوم
E = 50 volts / 0.1 m = 500 N/C
الإجابة الصحيحة هي: C
The correct answer is: C
السؤال 10
Question 10
صعب
Hard
إذا تحركت شحنة موجبة في مجال كهربائي منتظم بشكل عمودي على خطوط المجال، ماذا يحدث لجهدها الكهربائي؟
If a positive charge moves in a uniform electric field perpendicular to the field lines, what happens to its electric potential?
A
يزداد
Increases
B
يقل
Decreases
C
يبقى ثابتاً
Remains constant
D
يعتمد على مقدار الشحنة
Depends on the magnitude of the charge
طريقة الحل:
Solution:
عندما تتحرك شحنة بشكل عمودي على خطوط المجال الكهربائي، فإنها تتحرك على سطح متساوي الجهد، لذا يبقى جهدها الكهربائي ثابتاً.
When a charge moves perpendicular to the electric field lines, it moves along an equipotential surface, so its electric potential remains constant.
Physics
No comments:
Post a Comment