· Web viewوزارة 2011 شتوي : شحنة كهربائية ( ش 1) موضوعة في الهواء وتبعد مسافة 10 سم عن النقطة ( هـــــ ) فاذا كانت

بسم الله الرحمن الرحيم

اعداد االستاذ : جمعة عليان0775152141-0788243842ت /

مادة الفيزياء للصف الثانيثانوي علمي

المستوى الثالث

المفاتيح العشرة للنجاح *عزيزي الط/الب تأم//ل النق/اط التالي//ة قب/ل دراس/ة الم/ادة فهي اختص//ار لكت//اب " المف/اتيح العشرة للنجاح "للكاتب والمحاضر الع/المي د. اب//راهيم الفقي ، وه//و مؤس//س علم ق//وة الطاق//ة

البشرية :الدوافع :.1

ان الرغبة هي اول قاعدة للنجاح ، فالرغبة هي غرس البذور في ارض النجاح ، وسر النجاحهو الرغبة المشتعلة.

.الطاقة " وقود الحياة " :2 تجنب مصاحبة االشخاص الذين نطلق عليهم لصوص الطاقة وهم دائمي الشكوى النهم

سيهبطون من عزيمتك ويسرقون طاقتك ويشعرونك باالحباط ، وبالتالي ستجد ان مستواك فيهبوط مستمر.

.المهارة ) المعرفة ( :3 المعرفة هي قوة ، وبمقدار المعرفة التي لديك ستكون مبدعا وستكون لديك فرصا اكبر لتصبح

سعيدا وناجحا ..فبالمعرفة ترتفع درجة ذكائك ويتفتح ذهنك آلفاق ومجاالت جديدة.-التصور:4

دع خيالك يبسح ،ان خيالك له القوة ال//تي يمكن ان تس//اعدك على تغي//ير حيات//ك ، ث//ق بنفس//ك وكرر كثيرا " باستطاعتي ان انجح..انا واثق من ق//درتي على النج//اح ، وستص//ل ب//اذن الل//ه ألعلى

الدرجات ".-الفعل :5

المعرفه وحدها ال تكفي ، البد أن يصحبه التطبيق ..واالستعداد وحده اليكفي فال بد من العمل .-التوقع :6

ابتداء من اليوم ارتفع بتوقاتك وكن دائما متفائال ..كيف تنسى الحديث الشريف الذي يقول "تفاءلو بالخير تجدوه " ،ونحن اآلن حيث احضرتنا افكارنا .... وسنكون غدا حيث تاخذنا افكارنا .

- االلتزام :7 ألزم نفسك ان تكون االفضل في كل شئ ، وان تكون وسط األشخاص االيجابيين والناجحين ،

وان تقوم بعبادة الله ، وبتأدية صلواتك واطلب من الله المساعدة وستكون اسعد الناس . -المرونة:8

المرونة والتاقلم يقربانك اكثر من تحقيق اهدافك ، فقائد الطائرة يكون دائما مستعدا لتعديلمساره طوال الرحلة الى ان يصل الى غايته في النهاية .

-الصبر 9 يقول توماس أديسون ) مخترع المصباح ( :كثير من حاالت الفشل في الحياة كانت الشخاص

لم يدركو كم كانوا قريبين من النجاح عندما اقدموا على االستسالم .- االنضباط 10

قم بعمل الواجبات المفروضة عليك االن وال تقم بعمل أي شئ آخر حتى تؤدي هذه الواجبات ، ابدأ بالتدريج بناء عضلة االنضباط الذاتي ، وستجد نفس//ك متجه/ا لحي//اة مليئ//ة بالس/عادة والص/حة

والنجاح .والله ولي التوفيق

2

-0788243842/ت اعداد االستاذ:جمعة عليان0775152141

الفصل االول : الكهرباء السكونية

3

* الشحنة الكهربائية : احدى خصائص المادة وأما أن تكون موجبة أو سالبة .* الشحن ) التكهرب ( : العملية التي يشحن بها جسم بشحنة كهربائية .

* في الظروف الطبيعية تك//ون ال//ذرة متعادل//ة ) أي أن مجم//وع الش//حنة الموجب//ة فيه//ا يس//اويمجموع الشحنة السالبة ( .

الذرة أحد الكتروناتها أو أكثر فأنها تصبح موجبة الشحنة ،تخسر* ولكن حين الكترونا أو اكثر فانها تصبح سالبة الشحنة .كسبت *أما إذا

* انواع اشحنات الكهربائية : - الشحنات السالبة .2- الشحنات الموجبة 1

كولوم ( وهي تساوي ايضا19-10 ×/ 1,6 * االلكترون هو اصغر شحنة اساسية ويساوي ) شحنة البرتون.

* تشحن المواد بثالث طرق : - التأثير .3- اللمس 2- الدلك 1

* تقسم المواد حسب قابليتها لنقل الشحنات خاللها الى ثالث اقسام :- شبه موصله.3- عازلة 2- موصلة 1

؟حفظ الشحنة ما هو مبدأ س/ وهو ان مجموع الشحنة الكهربائية ألي نظ//ام مع//زول ه//و كمي//ة ثابت//ة ، اي أن م//ا يكس//به

جسم يفقده آخر في هذا النظام .؟تكمية الشحنة ما هو مبدأ س/

وهو ان الشحنة الكهربائية على اي جسم هي من مضاعفات شحنة االلكترون . اي أن :

شحنة الجسم = ) عدد الشحنات ( × ) شحنة االلكترون (

بكالوريوس فيزياء ماجستير اساليب تدريساعداد االستاذ :جمعة عليان 0775152141 - 0788243842ت/

4

الشحنة-1الكهربائية



19-10× 1,6 الكترون ، علما بان شحنة االلكترون = 10 ما شحنة جسيم فقد ) :1 مثال (

كولوم.

5

1,6 ما عدد االلكترونات التي يمكن أن يفقده جسم لتصبح شحنته + ):2 مثال ( كولوم.19-10× 1,6كولوم ، علما بان شحنة االلكترون =


6



* قام العالم كولوم بدراسة العوامل التي تعتمد عليها قوى التجاذب والتنافر بين الشحنات الكهربائية باستخدام جهاز يسمى ) جهاز ميزان اللي ( ، الذي صنعه بنفسه وقام بتحديد العوامل

7

كولوم- 2 قانون

التي تعتمد عليها القوة الكهربائية ، وقد توصل الى قانون يعرف باسمه وينص على أن : تفصل بينهما مسافة) ف ( ( 2 ، ش1) ش" القوة المتبادلة بين شحنتين نقطيتين

تتناسب طرديا مع مقدار كل من الشحنتين وعكسيا مع مربع المسافة بينهما "

ونالحظ من القانون ان القوة المتبادلة بين الشحنات الكهربائية تعتمد على العوامل التالية:

/ تناسب طردي . ( 2 ، ش1) شمقدار كل من الشحنتين -1المسافة بين الشحنتين ) ف ( / تناسب عكسي .-2 / تناسب عكسي .£ (طبيعة الوسط المحيط - لكل وسط سماحية خاصة فيه) -3

النص الرياضي لقانون كولوم :ش1ش2ف2

ق=ثابتقيمة الثابت

وبالرجوع الى قانون كولوم يصبح :


8

ش1ش2ف2

ق=9×910❑



وبما أن القوة متجهة فان القانون السابق يحدد المقدار فقط وعلين//ا تحدي/د االتج//اه من خاللالرسم ، حيث يكون االتجاه دوما على امتداد الخط الواصل بين الشحنتين .

9

م ) ( ف

نيوتن ) ( ق

2ف / 1

) المس//افةف ) القوة المتبادلة بين شحنتين كهربائيتين نقطيتين ( وق وعند تمثيل العالقة بين بين الشحنتين ( نحصل على الشكل :

1 و ق وعند تمثيل العالقة بين نحصل على عالقة خطية كما في الشكل التالي :ف2


10

نيوتن ) ق



10 كولوم والمسافة بينهما 6-10 × 10 شحنتان كهربئيتان مقدار كل منهما ):1 مثال ( سم ، اوجد :القوة المتبادلة بينهما .) علما بأن الوسط المحيط هو الفراغ ( .

11


12

كولوم 6-10× 2= 3ش كولوم 6-10× 2= 2شكولوم 6-10× 1= 1ش

م 1م 1



.2 في الشكل المقابل ، أوجد القوة المحصلة والمؤثرة في الشحنة ش ):2 مثال (

13


14

3ش

1ش

2ش

سم 3

سم 1



في الشكل المقابل ، اذا علمت أن :) : 3 مثال ( كولوم .6- 10 × 6 = 1 ش كولوم .6- 10 × 1 = 2 ش

15

كولوم .6- 10 × 1 = 3 ش ؟2 أوجد القوة المحصلة والمؤثرة في ش


16



:Y 5 مثال ( Y(في الشكل المقابل اين يجب وضع ش//حنة على امت//داد الخ//ط الواص//ل بينهم//ا بحيث تكون محصلة القوة التي تؤثر بها تساوي صفر .

17

6-10× 2= 3ش

كولوم 6-10× 1= 1ش

كولوم

مالحظة مهمة : هي نقطة ينعدم عندها المجال المغناطيسي) أي ان محصلة المجالنقطة التعادل:

المغناطيسي في تلك النقطة يساوي صفر( وهي نوعان :

عندما تكون الشحنتان متشابهتان ) حيث تكون نقطة التعادل بينهما واقرب للصغرى (..1عندما تكون الشحنتان مختلفتان ) حيث تكون نقطة التعادل خارجهما واقرب للصغرى (..2


18

10 سم



ان انسب تمثيل للمجال الكهربائي هو خطوط مستقيمة خارجة من مركز الشحنة ، وعلى يعرف خط المجال الكهربائي بانه : المسار الوهمي الذي تسلكه شحنة اختبارذلك

19

المجال- 4 خطوطالكهربائي

صغيرة حرة الحركة .

وتتصف خطوط المجال الكهربائي بما يلي : يكون اتجاه خطوط المجال الكهربائي بحيث تبدو خارجة من الشحنة الموجبة وداخلة الى-1

السالبة . يتناسب عدد خطوط المجال الكهربائي الخارجة من الشحنة الموجبة او السالبة طرديا مع-2

مقدار الشحنة . اي الشحنات التالية اكبر : سؤال :

) أ ( ) ب ( ) ج ( ) د (

-خطوط المجال الكهربائي ال تتقاطع ) فسر ذلك ( .3

ما هي العالقة بين المجال وخطوط المجال الكهربائي ؟سؤال : يدل اتجاه المماس لخط المجال على اتجاه المجال عند تلك النقطة .-1تدل كثافة الخطوط في منطقة ما على مقدار المجال في تلك النقطة .-2


20



كيف تؤثر الشحنات الكهربائية على بعضها البعض بقوة دون تالمس ؟سؤال : طور العالم ) مايكل فارادي ( مفهوما جديدا س//ماه المج//ال الكهرب//ائي ح//اول تفس//ير الس//ؤال

21

عن- 3 الناشئ الكهربائي المجالنقطية شحنات

السابق ، فقال هو: " الحيز المحيط بالشحنة الكهربائية الذي ان وضعت فيه شحنة أخرى تأثرت بقوة

كهربائية ".

وبتعويض قانون كولوم في في قانون المجال :

ويقاس المجال الكهربائي بوحدة ) نيوتن / كولوم (. المجال الكهربائي كمية متجهة ويكون اتجاهها ، في نقطة ما باتجاه القوة الم//ؤثرة في ش//حنة

االختبار الموجبة الموضوعة في تلك النقطة . هي شحنة صغيرة جدا مقارنة بالشحنة المولدةشحنة االختبار) الشحنة النقطية ( :

للمجال.


22

ش❑ف2

❑910×9= مـ

ق=ش. مـ

م ) ( ف

نيوتن ) ( م/



/// وبعد النقط//ة عن الش//حنة ف( نحص//ل علىمYY وعند تمثيل العالقة بين ) المجال الكهربائي

الشكل :

23


24



نيوتن في نقطة ، ما مقدار هذا2-10 ×/ 10 مجال كهربائي يؤثر بقوة مقدارها )Y :1 مثال ( .4-10 × 2المجال عند هذه النقطة اذا علمت فيها شحنة مقدارها

25

كولوم 9-10× 6= 2ش كولوم 9-10× 8- = 1ش

سم 10

ب

10 يمثل الشكل المجاور شحنتان نقطيتان موضوعتان في الهواء البعد بينهما ) ):2 مثال ( ( سم ، باالعتماد على المعلومات المثبتة على الشكل ، أحسب :

القوة الكهربائية المتبادلة بين الشحنتين .-1المجال الكهبائي عند النقطة ) ب ( في منتصف المسافة بينهما -2


26



في الشكل المقابل مثلث ، احسب المجال الكهربائي عند النقطة ج/ . ) :3 مثال (

27


28

Yجسم10

ب ميكرو 1- أ = ش ميكرو 5+ = ش

سم10



صيفي : الشكل ثالث نقاط ) س ، ص ، ع ( على استقامة واحدة2011 وزارة ) :4 مثال ( ( كولوم ، احسب مقدار الشحنة الواجب وضعها6-10 ×/ 2، عند النقطة ) س ( شحنة مقدارها )

( نيوتن / كولوم ، واتجاهه510 ×/ 54عند ) ع ( ليكون المجال المحصل عند ) ص ( مساويا )

29

س ع

م. 0.1

ص

م. 0.1

نحو ) ع ( .


30



( موضوعة في الهواء وتبعد مسافة1 شتوي : شحنة كهربائية ) ش2011 وزارة )Y :5مثال ( ( على 1 سم عن النقطة ) ه///// ( فاذا ك//انت الق//وة الكهربائي//ة ال//تي ت//ؤثر به//ا الش//حنة ) ش10

(2-10 ×/ 1.8 ( كولوم موضوعة عند النقطة ) ه/// ( تساوي ) 9-10 ×/ 1شحنة اختبار ) َش = -

31

ه///1ش

سم 10

نيوتن باتجاه محور السينات الموجب . احسب :المجال الهربائي عند النقطة ) ه//// (..1( ونوعها . 1مقدار الشحنة ) ش.2الشغل الالزم لنقل ) َش ( من النقطة ) ه//// ( الى المالنهاية ) الحقا (..3


32



شتوي : 2015 وزارة ) :6مثال ( اوال : ما العامل التي يعتمد عليه ثابت كولوم ؟ ما وحدة قياس هذا العامل ؟

ثانيا : يمثل الشكل المجاور العالقة البيانية بين القوة المتبادلة لشحنتين

33

كهربائيتين نقطيتين متساويتين ومقلوب مربع المسافة ، الوسط الفاصل بينهما الهواء ، اعتمادا على القيم المثبتة على

الشكل احسب ما ياتي :.مقدار كل من الشحنتين .1 . المجال الكهربائي عند منتصف المسافة2

بين الشحنتين عندما تكون القوة المتبادلة نيوتن . 90بينهما


34



شحنتان نقطيتان موضوعتان في ) :7مثال ( =1 ، اذا كانت شالهواء كما هو مبين في الشكل

كولوم ،9-10× 5 = 2 كولوم وش10-9× 8

35

فجد المجال المحصل عند النقطة أ مقدارا واتجاها .


36



تمثل بعديبين الشكل توزيعات مختلفة من الشحنات النقطية ، اذا كانت ) ف ( ) :8 مثال ( كل شحنة عن نقطة المركز ) هYYY ( ، فجد مقدار المجال الكهربائي المحصل عند

نقطة المركز بداللة كل من ) ش، ف (

37


38



يبين الشكل العالقة بين المجال الناشئ عن شحنة نقطية والبعد عنها ، معتمدا ) :9 مثال (على الشكل جد مقدار كل مما ياتي :

سم.30أ – المجال الكهربائي عند نقطة تبعد عن الشحنة ( كواوم توضع عند9-10 × 1ب- مقدار القوة الكهربائية المؤثرة في شحنة )

39

( سم عن الشحنة .20نقطة تبعد ) جY- الشحنة الكهربائية المولدة للمجال .


40



تقسم المجاالت الكهربائية الى نوعين : وهي المجاالت التي تتباعد فيه الخطوط كلمامجاالت كهربائية غير منتظمة :-1

ابتعدنا عن الشحنة ، ويكون مقدار المجال الكهربائي كبيرا في المنطقة التي تتقارب

41

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

فيها الخطوط ، بينما يكون مقداره صغيرا في المنطقة التي تتباعد فيها الخطوط .

وهي المجاالت التي تكون فيها خطوط المجال متوازيةمجاالت كهربائية منتظمة :-2 مثل المجال الكهربائي بين صفيحتين متوازيتين ، حيث يكون المجال ثابت مقدارا

واتجاها عند النقاط جميعها .

حركة جسيم مشحون في مجال كهربائي منتظم :

عندما يتحرك جسيم مشحون بتأثير قوة كهربائية ثابتة في المقدار واالتجاه فانه يكتسب تسارعا) وفقا لقانون نيوتن الثاني ( ، حيث .

= م/ ش = ك تمجال الكهربائي ق


42

ش كمـــ ت=



الحظ ان المجال الكهربائي في هذه الحالة مصدره الشحنات الموزعة على سطحي

الصفيحتين . الكثافة السطحية للشحنة : مقدار الشحنة لكل وحدة مساحة .

43

σ€ .

= مـ

يتناسب مقدار المجال الكهربائي طرديا مع الكثافة السطحية للشحنة على الصغحيتين ، ويعتمد المجال الكهربائي ايضا على السماحية الكهربائية للوسط الفاصل بين الصفحتين ، حسب

العالقة الرياضية :

اذا تحرك الجسيم بتسارع ثابت ، فان حركة الجسيم يمكن وصفها باستخدام معادالتالحركة بتسارع ثابت :

( 1 + ت ز ............................) .ع = عΔ 1 ز + .س = ع

(2.......................) 2 ت ز2. = ع2ع

(3ز .........................) Δت 2 + 2


44

أش =σ



):1 مثال ( في الشكل المقابل اذا علمت ان الجسيم متزن في مجال الكهرب//ائي منتظم ميكروكولوم ( ، جد كتلة4 ( نيوتن / كولوم ( ، وان شحنتة الجسيم تساوي ) 910 × 1مقداره

(2 م/ث10الجسيم المشحون ) ج/ =

45

ج/= ك و

ش= م/ ق

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


46



، شحنت2 ( م2-10 × 1 صفيحتان موصلتان متوازيتان مساحة كل منهما ) ):2 مثال (

احداهما بشحنة موجبة واالخرى بشحنة سالبة ، وكانت الشحنة الكهربائية على كل صفيحة ) ( كولوم ، أحسب :10-9 × 17,7

47

مقدار المجال الكهربائي بالحيز بين الصفيحتين ..1 ( كولوم توضع في الحيز بين9-10× 1مقدار القوة الكهربائية المؤثرة في شحنة ) .2

اللوحين . المجال الكهربائي عندما تصبح الشحنة الكهربائية مثلي ما كانت عليه على كل من.3

الصفيحتين ، مع بقاء مساحة كل من الصفيحتين ثابتة .


48



تحرك بروتون من السكون في مجال ): 3مثال (

( نيوتن / كولوم من نقطة على501منتظم مقداره ) كهربائي الموجبة الى نقطة عند الصفيحة السالبة ، كما يبين الصفيحة

49

×1,67 ( م/ث ، وكتلته 510 × 1,2الشكل ، اذا كانت سرعة البرتون بعد قطعه هذه االزاحة ) كغ فاحسب :10-27تسارع البرتون..1الزمن الذي يحتاجه البرتون كي يصل الى الصفيحة السالبة ..2االزاحة التي قطعها . .3


50



تحرك الكترون من السكون باالتجاه االفقي في مجال كهربائي منتظم مقداره ) ): 4 مثال (

كغ ، فاحسب سرعة31-10 × 9,11 ( نيوتن / كولوم .اذا علمت ان كتلة االلكترون 500 ( مم . 10االلكترون بعد قطعه ازاحة افقية مقدارها )

51


52



كيف تحمي الموصالت االجهزة الكهربائية من المجاالت الكهربائية الخارجية ؟

53

المجاالت من الكهربائية االجهزة حماية

تحتوي الموصالت الكهربائية على.1الكترونات حرة .

ينشحن الموصل بالحث عندما يوضع.2في مجال كهربائي خارجي.

تتوزع الشحنات الكهربائية على.3السطح الخارجي للموصل .

يتشأ داخل الموصل مجال كهربائي.4 مساوي للمجال الكهربائي الخارجي ومعاكس

له باالتجاه ، فيكون المجال الكهربائي المحصل داخل الموصل مساوي للصفر ،وبذلك يمنع

المجال الخارجي من اختراقه .

*** مما سبق فان الموصالت تشكل درعا واقيا لحماية االجهزة الكهربائية من المجاالت الكهربائية الخارجية ، حيث توضع الدارات االلكترونية في اكياس مصنوعة من مادة موصلة

لحمايتها .


54

0775152141-0788243842/ت اعداد االستاذ:جمعة عليان (الفصل االول :الكهرباء السكونية)ملخص القوانين

االستخدامالوحدةالقانون

55

ن = ×الجسمشحنة حساب شحنة الجسم من خالل معرفة عددكولومeشحنة

االلكترونات المفقودة او المكتسبة .

ش1ش2ف2

حساب القوة المتبادلة بين شحنتين او حسابنيوتن ق=9×910❑القوة التي تؤثر بها احداهما على االخرى.

ش = × YYYYم حساب القوة التي يؤثر بها المجال على شحنةنيوتنموضوعةقموضوعة فيها.

ش❑ف2

❑910×9= مـ نيوتن/كولوم

فولت /م

حساب المجال الكهربائي الناشئ عن شحنةنقطية على بعد ف

حساب المجال الكهربائي الناشئ عن موصل كروي مشحون عند نقطة تقع في الخارج

) ف < نق (

=9×910❑فش فولت جـ

-حساب الجهد الكهربائي الناشئ عن شحنةنقطية على بعد ف.

-حساب الجهد الكهربائي الناشئ عن موصل كروي مشحون عند نقطة تقع في الخارج

) ف < نق (. -حساب الجهد الكهربائي الناشئ عن موصل

كروي مشحون عند نقطة تقع في داخله دائمانستخدم) ف = نق (.مهما كانت قيمة ف.

أش =σ /كولومحساب كثافة الشحنة السطحية .2م

ش كمـــ حركة جسيم في مجال كهربائي منتظم2م/ثت=

الحركة معادالت ( 1 + ت ز ............................) .ع = ع

Δ 1 ز + .س = ع .......................)2 ت ز2

2) . = ع2ع

(3ز .........................) Δت 2 + 2

56

Documents

· Web viewوزارة 2011 شتوي : شحنة كهربائية ( ش 1) موضوعة في الهواء وتبعد مسافة 10 سم عن النقطة ( هـــــ ) فاذا كانت