من فضلكم ... محتاجين مراجعات [الأرشيف] - بوابة الثانوية العامة المصرية

usamajok

17-03-2012, 11:34 PM

الكهربية الساكنة

الكهربية الساكنة/ ( الاستاتيكية ) هي تلك الكهربية التي تكون الشحنات فيها ساكنة أو مستقرة على سطوح الأجسام
طرق الحصول على الشحنة الكهربية الساكنة
1- التكهرب بالدلك
2- التكهرب باللمس
3- التكهرب بالتأثير
- أنواع الشحنات الكهربية :
1- شحنة موجبة: مثال/ ساق الزجاج عند دلكه بالحرير
2- شحنة سالبة : مثال/ ساق الأبونيت عند دلكه بالصوف
- القوى الكهربية
1- قوى تجاذب
* بين شحنتين مختلفتين
* بين جسم مشحون وآخر غير مشحون

2- قوى تنافر
* بين شحنتين متشابهتين
- تقاس الشحنة الكهربية بوحدة كولوم ( C )
* قانون كولوم " قوى التنافر أو قوى التجاذب بين شحنتين q2 ، q1 تتناسب طرديا مع حاصل ضرب الشحنتين وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما.

القوة ومجالها
تعريف المجال : هو المنطقة التي يظهر فيها تأثير القوة
أنواع المجال
- مجال الجاذبية : وهو المنقطة أو الحيز المحيط بكتلة مادية وتظهر فيها آثار قواها الجاذبة
- المجال الكهربي

شدة مجال الجاذبية :
( عند نقطة ) : هي مقدار قوى الجاذبية التي تؤثر على كتلة مقدارها 1Kg عند تلك النقطة .

تعريف عجلة الجاذبية (g) / هي العجلة التي تؤثر بها مجال الجاذبية الأرضية على أي كتلة فيه.

ملحوظة:
جهد الجاذبية عند سطح الأرض = Zero

المجال الكهربي
هو الحيز المحيط بالشحنة وتظهر فيه آثار قواها الكهربية
شدة المجال الكهربي عند نقطة / هي مقدار القوة المؤثرة على شحنة موجبة مقدارها 1C موضوعة عند تلك النقطة.

ملحوظة هامة:
- الشحنات الموجبة حرة الحركة تتحرك في اتجاه المجال
-الشحنات السالبة حرة الحركة تتحرك في عكس اتجاه المجال
- شدة المجال الكهربي ....... يعبر عنها بكثافة خطوط المجال الكهربي أي ...... ( عدد الخطوط المارة عموديًا على وحدة المساحات )
خطوط المجال / هي خطوط تدل على مقدار واتجاه هذا المجال عن اي نقطة في المجال.

س 9- شحنة كهربية مقدارها 40 كولوم احسب شدة المجال الكهربى عند نقطة تبعد 40 سم من هذه الشحنة .K= 9×109 Nm2/C2))
الحل :
= K
= = 250X9X109 = 225X1010 N/C
س 10- وضعت شحنة مقدارها 4 كولوم على بعد 12 سم من شحنة اخرى مقدارها 16 كولوم اوجد موضع نقطة التعادل فى الحالتين الآتيين :
أ – اذا كانت الشحنتان من نفس النوع . ب- اذا كانت الشحنتان مختلفتين .

الحل :
أ- نقطة التعادل هى النقطة التى تنعدم فيها شدة المجال الكهربى وتكون بين الشحنتين =
= K K

=
=
2 d = 12 – d
d= 4 cm
نقطة التعادل تقع على بعد 4 سم من الشحنة الصغرى وتكون على بعد 8 سم من الشحنة الاكبر .
( ب ) ــ عندما تكون الشحنتان مختلفتين فان نقطة التعادل تقع خارج الشحنتين وتكون اقرب الى الشحنة الصغرى .
=
k =
=
= d= 12 cm ( من الشحنة الصغرى )
و على بعد 24 سم من الشحنة الكبرى
س 11 وضعت ثلاث شحنات مقدارها ( 10، 8،18- ) ميكروكولوم على استقامة واحدة وبالترتيب كما فى الشكل .

احسب شدة المجال الكهربى عند النقطة ( A ) ( K = 9×109 Nm2/C2)
الحل :
تتأثر نقطة ( A) بثلاثة مجالات ناتجة من الشحنات 10، 8،18- ميكروكولوم .وبفرض ان شدة المجال الكهربى الناشئ عن الشحنة 10 ميكروكولوم هو وان شدة المجال الكهربى الناشئ عن الشحنة 8 ميكروكولوم هو ان شدة المجال الكهربى الناشئ عن الشحنة 18- ميكروكولوم هو .
= K
= 9 x 109
( نحو اليمين ) 104 N/C = 25
= k = 9 109
= 0.2 107 N/C ( نحو اليمين )
= k = 9 109
= 0.5 107 N/C ( نحو اليسار )
= +

=25 N/C ( نحو اليمين )

فرق الجهد بين نقطتين (V )
هو مقدار الشغل المبذول مقدراً بالجول لنقل شحنة كهربية مقدارها 1 كولوم بين نقطتين .
V=
V=
وحدة قياس فرق الجهد الكهربى ( V) من العلاقة السابقة : اذا كانت وحدة قياس الشغل ( W) هى الجول ووحدة قياس الشحنة الكهربية ( q) هى كولوم . V = =
وحدة قياس فرق الجهد الكهربى هى جول /كولوم ( J/C) وقد وجد :أن 1جول / 1 كولوم =1 فولت وعلى ذلك فان وحدة قياس فرق الجهد الكهربى هى الفولت أو جول / كولوم .
تعريف الفولت : يمكن تعريف الفولت من العلاقة :
فاذا كان الشغل (W) يساوى 1 جول وان الشحنة ( q) تساوى 1 كولوم فان فرق الجهد (V) = 1 فولت وبالتالى يكون
الفولت يعرف بانه فرق الجهد بين نقطتين عندما يبذل شغل قدره 1 جول لنقل شحنة كهربية مقدارها 1 كولوم بين هاتين النقطتين .

يمكن حساب الجهد الكهربى عند نقطة فى مجال شحنة ( q) وعلى بعد (d) منها بالشغل المبذول لنقل وحدة الشحنات الموجبة من ما لا نهاية الى تلك النقطة 0ويمكن صياغة ذلك بالعلاقة الآتية : حيث K ثابت كولوم .
ويعتبر الجهد الكهربى كمية قياسية كما ان الجهد الناشئ عن الشحنة الموجبة يعتبر موجباً والجهد الناشئ عن الشحنة السالبة سالباً .

س 14 احسب الجهد الكهربى عند نقطة تبعد 8×10-10 متر من شحنة كهربية مقدارها 1.6×10-19 كولوم ( K = 9×109 Nm2/C2)
الحل :
V = 9
س 15 وضعت شحنة كهربية مقدارها 80 كولوم على بعد 20 سم من نقطة احسب كل من
أ ـ شدة المجال والجهد الكهربى عند تلك النقطة .
ب ـ القوة المؤثرة على شحنة مقدارها 20 كولوم عند تلك النقطة علما بأن
( K = 9×109 Nm2/C2)
الحل : أ- حساب شدة المجال E
= K
= 18 N/C
حساب فرق الجهد الكهربى V
V=K
ب- القوة المؤثرة على شحنة مقدارها 20 كولوم عند تلك النقطة

F =
س 16 أ ب جـ د مربع طول ضلعه 30سم وضعت الشحنات +60 ، +30 ، -20 ، +80 كولوم عند أ ، ب ، جـ ، د على الترتيب احسب الجهد الكهربى عند مركز هذا المربع .

الحل :
من الشكل
أجـ =
الجهد ( V) عند المركز ( م )
(د+q جـ+q ب+q أ ( q = Vالكلية = = ( 60+30-20+80)
= الكلىV
=الكلىV
س17 عرف السعة الكهربية لموصل وماهى وحدة قياسها مع ذكر خصائصها ؟
السعة الكهربية لموصل :
هى النسبة بين الشحنة الكهربية التى يحملها الموصل الى جهد هذا الموصل
وحدة قياس السعة الكهربية من العلاقةالسابقة
اذا كانت q = 1 كولوم ، V = 1 فولت فان السعة الكهربية ( C ) = 1 كولوم /1 فولت = 1 فاراد (F) 1 فاراد = ويعتبر الفاراد وحدة كبيرة جداً ولذلك تستخدم وحدات اخرى عملية للسعة ومنها:
الميكروفاراد = 10-6 فاراد وكذلك البيكوفاراد = 10-12 فاراد
خصائص السعة الكهربية لجسم :
1- انها دائما موجبة .
2- ثابتة فى المقدار للجسم الواحد 0
3- تتوقف على الابعاد الهندسية للجسم وكذلك الوسط الذى يوجد فيه هذا الجسم .
س18فيما تستخدم المكثفات الكهربية ومما تتركب وما العوامل التى تتوقف عليها سعة المكثف
- الأستخدام :ـ لتخزين الشحنات الكهربية لاستخدامها عند الحاجة اليها كما فى دوائر اجهزة الراديو والتليفزيو
تركيب المكثف يتكون المكثف بشكل عام من موصلين ( لوحين ) معزولين كهربياً ) بينهما مادة عازلة يرمز للمكثف ذى السعة الثابتة فى الدوائر الكهربية بالرمز ـــ ـــ اما المكثف المتغير السعة فيرمز له بالرمز ( )

العوامل التى تتوقف عليها سعة المكثف ذى اللوحين المتوازيين :
1- المسافة بين اللوحين ( d )
تزداد سعة المكثف كلما قلت المسافة بين اللوحين اى ان سعة المكثف تتناسب عكسياً مع المسافة بين اللوحين
C ( 1 )
2- ثابت العزل للوسط ( µ )
وجد ان سعة المكثف تزداد بزيادة ثابت العزل ( µ ) اى ان سعة المكثف تتناسب طردياً مع ثابت العزل
C ( 2)
3- مساحة سطح اللوح المعزول ( A)
تزداد سعة المكثف كلما زادت مساحة سطح اللوح المعزول اى ان سعة المكثف تتناسب طردياً مع مساحة سطح اللوح المعزول
C ( 3)
و من العلاقات السابقة ( 1) ، ( 2) ، ( 3) يمكن استنتاج ان :
C
وقد وجد ان المقدار الثابت = ( حيث = )
C
و من هذه العلاقة نستنتج ان سعة المكثف لا تتوقف على مقدار الشحنة الكهربية ( q)
س 19 ماذا يقصد بالطاقة المختزنة فى المكثف ؟
تتم عملية شحن المكثف وذلك بتوصيل لوحيه ببطارية اذا يعمل فرق الجهد للبطارية على تحريك الالكترونات من اللوح المتصل بالقطب الموجب للبطارية و نقلها الى القطب السالب ويلزم لذلك بذل شغل لاتمام عملية النقل ويخزن هذا الشغل على شكل طاقة وضع كهربية .
وتستمر عملية الشحن حتى يصبح فرق الجهد بين لوحى المكثف مساوياً لفرق الجهد بين طرفى البطارية وعندئذ يكون المكثف قد تم شحنه ويحمل كل لوح شحنة مساوية للآخر فى المقدار ومعاكسه لها فى النوع
اى ان ( Q1 = - Q2 )
وحيث ان الشغل اللازم لشحن المكثف يخزن على شكل طاقة وضع كهربية
وبالتالى فان يمكن حساب قيمة الطاقة المختزنة فى المكثف من العلاقة :
E =
Q وشحنة المكثف هى C سعة المكثف هى Eحيث أن الطاقة المختزنة فى المكثف
س20 أستنتج بالرسم السعة الكلية فى حال توصيل المكثفات فى الدوائر الكهربية
1 ــ على التوازى 2 ــ على التوالى ؟
1- توصيل المكثفات على التوازى :
اذا كان لدينا عدة مكثفات متصلة على التوازى كما بالشكل

حيث ان هذه المكثفات متصلة معاً على التوازى فان فرق الجهد ( V ) فيها متساوى ويساوى فرق الجهد بين طرفى البطارية بينما تتوزع الشحنة الكهربية ( Q) على الثلاثة مكثفات كل حسب سعته اى ان :
Q= Q1 + Q2 + Q3+….
CV= C1 V1 + C2 V2 + C3 V3+……
V = V3 = V2 = V1 و حيث ان
C = C1 + C2 + C3 +…….
حيث C هى السعة الكلية ، C1 سعة المكثف الاول ،C2 سعة المكثف الثانى ، C3 سعة المكثف الثالث
ملحوظه : واذا كانت هذه المكثفات متساوية السعة فان السعة الكلية ( C)
= سعة احد المكثفات × عددها ( n)
2- التوصيل على التوالى : بين الشكل عدة مكثفات متصلة معاً على التوالى

حيث ان هذه المكثفات متصلة معاً على التوالى فان
...... +V= V1 + V2 + V3
=
و كذلك Q = Q1 = Q2 = Q3

ملحوظه : و اذا كانت هذه المكثفات متساوية فى السعة فان السعة الكلية لها ( C)
يساوى
امثلة محلولة :
س 21 - وصل مكثفان معاً على التوازى سعتهما على الترتيب 4 ميكروفاراد ، 10ميكروفاراد مع بطارية 24 فولت احسب كل مما يأتى :
أ- شحنة كل من المكثفين . ب – السعة الكلية للمكثفين
الحل :
حيث ان المكثفين متصلان معاً على التوازى فان :
فولت 12 = V = V1= V2

شحنة المكثف الاول Q1 = سعته × V1
كولوم 10-6 × 48 = = 12 ×10-6×4
شحنة المكثف الثانى Q2 = سعته × V2
كولوم 12x 10-5 = = 12 ×10-6×10
2- السعة الكلية للمكثفين ( C)
C = C1 + C2
C = 48×10-6+12×10-5
= 12×10-5 ( 1.4)
س 22- احسب الطاقة الكهربية الكامنة فى مكثف سعته 16 ميكروفاراد و فرق الجهد بين لوحيه 100 فولت الحل
= الطاقة الكامنة
=
3- مكثف يتكون من لوحين متوازيين مساحة كل منهما 44 سم2 يفصل بينهما وسط مادى سمكه 0.6 مم وثابت عزله 6 .احسب سعة هذا المكثف . الحل
C
C = 3.5 F
تذكر دائما عند حل المسائل أن
F القوة نيويتن
E شدة المجال نيوتن / كولوم
V فرق الجهد الفولت
d السعة الفاراد

K q1 q2 F القوة
d2
F = K q شدة المجال E
q d2
الشغل بالجول W = K q شدة المجال V
q d

-س 23 عرف كلاً من
( التيار الكهربي – شدة التيار الكهربي – الأمبير – فرق الجهد – الفولت – القوة الدافعة الكهربية التيار الكهربي : هو فيض من الالكترونات الحرة التي تسري خلال موصل من القطب السالب إلي القطب الموجب للعمود الكهربي
شدة التيار الكهربي تقدر شدة التيار الكهربي بكمية الكهربية ( Q) التى تمر عبر مقطع معين من الموصل فى زمن ( t) قدره ثانية واحدة .
ويمكن التعبير عن ذلك بالعلاقة الآتية :
شدةالتيارI=

 الأمبيـــــــر : هو شدة التيار الكهربي المار في موصل عندما يكون معدل سريان الكمية الكهربية في الموصل 1كولوم /ثانية ( وهو وحدة قياس شدة التيار ) ويقاس بالأميتر ويوصل بالتوالي
 فرق الجهد V : هو مقدار الشغل المبذول مقدراً بالجول لنقل كمية كهربية مقدارها1 كولوم (V ) =

 الفولـــــــت : هو فرق الجهد الناتج من بذل شغل مقداره 1جول لنقل شحنة كهربية مقدارها 1كولوم وهو وحدة قياس فرق الجهد ويقاس بجهاز الفولتميتر ويوصل علي التوازي
 القوة الدافعة الكهربية : هي الشغل الكلي اللازم لنقل كمية كهربية مقدارها 1كولوم ووحدة قياسها الفولت وتقاس بجهاز الفولتميتر ويوصل علي التوازي

أهم القوانين
القانون النص القانون النص
كولوم K F = طاقة المكثف

شدة المجال الكهربي = K
سعة المكثف C

فرق الجهد الكهربي = K V

المقاومة النوعية
التوصيلية الكهربية كثافة الفيض في ملف حلزوني (لولبي) β

كثافة الفيض في سلك مستقيم Β =
القوة المؤثرة على سلك عمودى F= β I L
كثافة الفيض في ملف دائري القوة المؤثرة على سلك يميل بزاوية F = β I L

أهم التعاريف
المصطلح التعريف
المجال الكهربي هو الحيز أو المنطقة المحيطة بالشحنة الكهربية في جميع الاتجاهات ويظهر في هذه المنطقة تأثير تلك الشحنة .
شدة المجال الكهربي هو مقدار القوة بالنيوتن المؤثرة على شحنة مقدارها 1 كولوم موضوعة عند تلك النقطة .
الجهد الكهربي هو الحالة الكهربية لهذا الموصل والتي يتوقف عليها انتقال الكهربية منه أو إليه عند اتصاله بجسم آخر .
فرق الجهد هو مقدارالشغل المبذول بالجول لنقل شحنة كهربية مقدارها (1) كولوم بين نقطتين
الفولت هو فرق الجهد بين نقطتين عندما يبذل شغل قدره (1) جول لنقل شحنة كهربية مقدارها (1) كولوم بين هاتين النقطتين
السعة الكهربية هي النسبة بين الشحنة الكهربية التي يحملها الموصل إلى جهد هذا الموصل .
التيار الكهربي هو فيض من الالكترونات الحرة التي تسرى خلال موصل من القطب السالب إلى القطب الموجب للعمود الكهربي .
شدة التيار الكهربي تقدر شدة التيار الكهربي بكمية الكهربية (Q) التي تمر عبر مقطع معين من الموصل في زمن (t) قدره ثانية واحدة .
الأمبير هو شدة التيار الكهربي المار في موصل عندما يكون معدل سريان كمية الكهربية خلال مقطع معين من الموصل يساوى 1 كولوم / ثانية .
القوة الدافعة الكهربية هي الشغل الكلى اللازم لنقل كمية من الكهربية قدرها 1 كولوم في الدائرة الكهربية داخل المصدر و خارجه .
المقاومة الكهربية هي خاصية ممانعة الموصل لمرور التيار الكهربي مما يؤدى إلى ارتفاع في درجة حرارته ويرمز للمقاومة الكهربية بالرمز (R ) وتقاس بوحدة الأوم .
الأوم هو مقاومة موصل يسمح بمرور تيار شدته 1 أمبير عندما يكون فرق الجهد بين طرفي هذا الموصل 1 فولت .
المقاومة النوعية هي مقاومة موصل طوله 1 متر ومساحة مقطعه 1 متر مربع وتعتبر المقاومة النوعية لمادة خاصية فيزيائية للمادة
التوصيلية الكهربية هي مقلوب المقاومة النوعية للمادة وحدة قياسها هي ( أوم-1 . متر-1 ) .
نقطة التعادل هي النقطة التي ينعدم عندها المجال الكهربي .
الفيض المغناطيسي يقدر الفيض المغناطيسي ( Φ ) بالعدد الكلى لخطوط الفيض التي تمر عمودياً على مساحة معينة ويقاس بوحدة الوبر
كثافة الفيض المغناطيسي ( تسلا ) هي كثافة الفيض التي تولد قوة مقدارها واحد نيوتن على سلك طوله واحد متر ويحمل تيارا شدته واحد أمبير عندما يكون السلك عموديا ً على اتجاه المجال
الأشعة السينية هي أشعة كهرومغناطيسية غير مرئية طولها الموجي قصير (ما بين 10-8- 10-13 ) متر وتقع بين الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما وبالتالي فهي عالية الطاقة.
الالكترونات الرقمية هي فرع الفيزياء الذي يهتم بدراسة الأنظمة الإلكترونية التي تتعامل مع نظام العد الثنائي (1 و0)
مسائل محلولة

س1 : شحنتان موجبتان المسافة بينهما 30 سم ومقدار كل منهما 30 ميكروكولوم احسب القوة المتبادلة بينهما علماً بان (N.m2/C2 9×109 K=) ؟
9 X 10 = 90 N = = F =
س2 : إذا كانت ذرة الهيدروجين تتكون من الكترون واحد يدور حول نواة تحتوى على بروتون واحد وأن نصف قطر ذرة الهيدروجين يساوى (m 5×10-11) فاحسب القوة الكهربية التي تؤثر بها النواة على الإلكترون علماً بان شحنة كل من البروتون والإلكترون C 1.6×10-19 وأن (.m2/C2 9×109 K=) .
9.2 x 10-8 N= 9x 109 = F=
س1 : شحنة كهربية مقدارها 40 كولوم احسب شدة المجال الكهربي عند نقطة تبعد 40 سم من هذه الشحنة K= 9×109 Nm2/C2)) ؟
= 250 X 9 X 109 = 225 X 1010 N/C = = K

س2 : احسب الجهد الكهربي عند نقطة تبعد 8×10-10 متر من شحنة كهربية مقدارها ( 1.6×10-19) كولوم ( K = 9×109 Nm2/C2) ؟
= 1.8 V = 9 K = V

س3 : احسب فرق الجهد الكهربي بين نقطتين في مجال كهربي إذا كان الشغل المبذول لتحريك شحنة كهربية مقدارها 5 كولوم بين هاتين النقطتين = 30 جولاً ؟
= 30 = 6 V V =

س1 : مكثف يتكون من لوحين متوازيين مساحة كل منهما 44 سم2 يفصل بينهما وسط مادي سمكه 0.6 مم وثابت عزله 6 احسب سعة هذا المكثف ؟
C

س2 : وصل مكثفان معاً على التوازي سعتهما على الترتيب 4 ميكروفاراد ، 10 ميكروفاراد مع بطارية
12 فولت احسب كل مما يأتي : (أ) شحنة كل من المكثفين (ب) السعة الكلية للمكثفين

Q = C X V = 4 X 10-6 X 12 = 48× 10-6 C.
Q = C X V = 10 X 10-6 X 12 = 120 X 10-6 C .
C = C1 + C2 = 4 +10 = 14 MF

س3 : احسب الطاقة الكهربية الكامنة في مكثف سعته 16 ميكروفاراد و فرق الجهد بين لوحيه 100 فولت ؟
جول = = الطاقة الكامنة

س1 : سلك معدني طوله 4 متر ومساحة مقطعه يساوى 4×10-7 متر2 احسب مقاومة هذا السلك علما بان المقاومة النوعية لمادة السلك يساوى 1.76 ×10-8 أوم . متر ثم احسب مقدار التوصيلية الكهربية لمادة السلك ؟

التوصيلية الكهربية : أوم . متر 5.7 = =

س5 : وصلت ثلاث مقاومات قيمتها ( 2 ، 4 ، 8 ) أوم على التوالي بمصدر كهربي قوته الدافعة الكهربية 56 فولت احسب كل من : (أ) المقاومة المكافئة لهذه المقاومات (ب) شدة التيار المار في كل مقاومة ؟

التيار المار في كل مقاومة يكون المقاومة المكافئة
متساوياً ( I1 = I2 = I3 = I)
= R 1 + R2 + R 3 كلىR

التيار في كل مقاومة
= 2+4+8 = 14

س1 : سلك مستقيم يمر به تيار كهربي شدته 5 أمبير احسب كثافة الفيض المغناطيسي عند نقطة على بعد 0.4 متر من هذا السلك (4π × 10-7= µ ) ؟
تسلا = = = β

س2 : سلكان متوازيان البعد بينهما في الهواء 10 سم يمر في السلك الأول تيار شدته 10 أمبير و يمر في الثاني تيار شدته 50 أمبير احسب كثافة الفيض المغناطيسي عند نقطة في منتصف المسافة بينهما في الحالتين الآتيين : (أ) التيار في السلكين في اتجاه واحد (ب) التيار في السلكين اتجاهين متعاكسين
2 – β1 β = β
1 + β2 β= β
= 2 × 10 -4 + 4 × 10 -5
2.4 × 10-4 =2 – β1 β= β
( تسلا ) 1.6 × 10-4 =
س3 : مر تيار كهربي شدته 7 أمبير في ملف دائري قطره 44 سم وعدد لفاته 100 لفة . احسب كثافة الفيض المغناطيسي عند مركز هذا الملف ( µ في الهواء = ( 10-7 ×4π ) وبر / أمبير . متر ؟

س6 : سلك طوله 22 متر لف على شكل ملف حلزوني نصف قطره 14 سم فإذا كان طول الملف الحلزوني يساوى 10 سم احسب كثافة الفيض المغناطيسي عند نقطة على محور هذا الملف إذا مر تيار كهربي شدته 0.21 أمبير في هذا الملف ؟
=
ثم نحسب منه ( β ) من العلاقة :
β
س7 : وضع سلك طوله واحد متر يمر به تيار شدته 20 أمبير في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 0.2 تسلا احسب القوة التي تؤثر على السلك في الحالات الآتية :
(أ) السلك موضوع عموديا ً على اتجاه المجال
(ب) السلك يميل على اتجاه المجال بزاوية 30 درجة .
(ج) ماذا تستنتج من الحالتين السابقتين .
(أ) عندما يكون السلك عموديا ً:
F= β I ℓ
(ب)عندما يميل السلك بزاوية قدرها 30 درجة :
F = β I L
= 2 N =
(ج) نستنتج أن القوة المؤثرة على سلك يميل بزاوية 30 درجة على اتجاه المجال تصبح نصف قيمتها عندما يكون السلك عموديا ً على اتجاه المجال و ذلك لان : Sin30= 0.5
أسئلة عامة
وضح ما المقصود بكل من :
(أ) شدة المجال الكهربي لشحنة كهربية عند نقطة = 80 نيوتن / كولوم (أن مقدار القوة بالنيوتن عند شحنة مقدارها (1) كولوم هو 80 نيوتن) .
(ب) أن كثافة الفيض المغناطيسي عند نقطة = 0.3تسلا (أن كثافة الفيض المغناطيسي التي تولد قوة مقدارها (0.3) نيوتن على سلط طوله (1) متر ويحمل تياراً شدته (1) أمبير هو (0.3) تسلا) .
(ج) سعة المكثف = 100 ميكروفاراد (أن النسبة بين الشحنة الكهربية التي يحملها مكثف إلى جهد هذا المكثف تساوى 100 ميكروفاراد) .
(د) الفولت (هو فرق الجهد بين نقطتين عندما يبذل شغل قدره 1 جول لنقل شحنة كهربية مقدارها 1 كولوم ) .

ما معنى أن
1- ما معنى أن مقاومة موصل = 20 أوم ؟
معنى ذلك أن هذا الموصل يسمح بمرور تيار شدته (1) أمبير عندما يكون فرق الجهد بين طرفيه = 20 فولت .
2- ما معنى أن القوة الدافعة الكهربية لعمود كهربي = 2 فولت ؟
معنى ذلك أن الشغل الكلى المبذول لنقل كمية من الكهرباء قدرها (1) كولوم في الدائرة الكهربية يساوى 2 جول .

تخير الإجابة الصحيحة من بين الأقواس :
1- تقاس السعة الكهربية بوحدة ..........
( الفولت – الأوم – الجول – الفاراد )
2- وحدة قياس المجال الكهربي هي ...........
( نيوتن / كولوم – الجول – الأوم – كولوم / نيوتن )
3- وحدة قياس فرق الجهد الكهربي هي ...........
( الأوم – الأمبير – الجول – الفولت )
4- عند توصيل عدة مكثفات على التوالي فان السعة الكلية تكون..... ( تساوى سعة أي مكثف – أقل من سعة أي مكثف – اكبر من سعة أي مكثف )
5- عندما تقل المسافة بين لوحي مكثف كهربي فان السعة الكهربية لهذا المكثف ............. ( تظل ثابتة – تقل – تزداد )
6- تتوقف سعة المكثف ذي اللوحين المتوازيين على كل مما يأتي ما عدا.............. (المسافة بين اللوحين - ثابت العزل للوسط بين اللوحين - الشحنة الكهربية على احد لوحيه ).
7- وحدة قياس المقاومة الكهربية هي........... ( الفولت – الأوم – الكولوم - الأمبير ( .
8- مقاومتان كهربيتان متساويتان عند توصيلهما على التوازي كانت المقاومة المكافئة لهما 50 أوم فان قيمة كل مقاومة .......... أوم ( 50 – 100 – 150 – 25 ) .
10 - إذا زادت مساحة مقطع الموصل إلى الضعف فان مقاومة هذا الموصل ........... ( تتضاعف – تظل كما هي - تقل إلى النصف - تقل إلى الربع ) .

وضح ماذا يحدث في الحالات الآتية :
(أ) إذا تلامس ساق مشحون بشحنة موجبة مع ساق معدني معزول وغير مشحون (يتقاسم الساقين الشحنة الكهربية)
(ب) عند دلك ساق من الزجاج بقطعة من الحرير (يتولد على ساق الزجاج شحنة موجبة وعلى قطعة الحرير شحنة سالبة) .
(ج) إذا قلت المسافة بين شحنتين كهربيتين إلى النصف (تزيد القوة المتبادلة بين الشحنتين إلى الضعف) .

اذكر فائدة واحدة لكل من :
♣ قاعدة اليد اليمنى لأمبير :هي تحديد اتجاه الفيض المغناطيسي الناتج عن مرور تيار كهربي في سلك مستقيم.
♣ قاعدة اليد اليسرى لفلمنج : هي تحديد اتجاه القوة التي يؤثر بها مجال مغناطيسي على سلك يحمل تيار كهربي وموضوع عمودياً على اتجاه المجال .