§ 1 كهربة الهيئات
في هذا الدرس ، سنناقش شيئًا مثل الكهرباء ، ونكتشف من أين أتت هذه الكلمة.
الآن من المستحيل تخيل العالم الحديث بدون كهرباء ، بل وأكثر من ذلك بدون جهاز كمبيوتر وثلاجة وتلفزيون وإضاءة كهربائية وما إلى ذلك. كل هذه الأجهزة تعمل باستخدام التيار الكهربائي وتحيط بنا في كل مكان في حياتنا. في البداية ، أصبحت التقنيات التي لا تعتمد بشكل كامل على الكهرباء ، على سبيل المثال ، مثل محرك الاحتراق الداخلي ، شيئًا فشيئًا من الماضي ، والمحركات الكهربائية تحل محلها بنشاط. إذن من أين أتت كلمة "كهرباء"؟
تأتي كلمة "كهربائي" من كلمة "إلكترون" (اليونانية) ، وتعني "العنبر" (الراتنج الأحفوري). على الرغم من أنه ، بالطبع ، يجب ملاحظة أنه لا يوجد اتصال مباشر بين الكهرمان وجميع الظواهر الكهربائية ، فكيف ظهر هذا الارتباط بين العلماء القدماء؟
وفقًا لإحدى الأساطير ، قامت ابنة الفيلسوف اليوناني الشهير تاليس ميليتس ، الذي عاش في القرن الرابع قبل الميلاد ، بغزل الصوف بمغزل مصنوع من حجر باهظ الثمن - العنبر. أخبرت طاليس أنها لا تستطيع تنظيف المغزل من قطع الصوف الصغيرة ، الزغب ، الخيط. علاوة على ذلك ، كلما زادت نظافتها بكيتون الصوف ، كلما التصق الحطام بالمغزل. لم يستطع طاليس الإجابة على سؤال ابنته على الفور.
في المساء ، قرر محاولة تنظيف المغزل ورأى أنه عند فركه في الظلام ، كانت الشرارات ملحوظة. قال طاليس "هناك شيء يجب التفكير فيه والتفكير فيه مع طلابي".
الظاهرة التي لاحظتها الفتاة ، طاليس تسمى الكهرباء (من كلمة إلكترون - "العنبر").
عند فرك قطعة من العنبر على قطعة قماش صوفية أو قضيب زجاجي على الورق ، يمكنك سماع فرقعة طفيفة ، وفي الظلام يمكنك حتى رؤية شرارات صغيرة ، والعصا نفسها تساعد في جذب الأشياء الصغيرة إلى نفسها.
من الجسم الذي يجذب أجسامًا أخرى إليه بعد فركه ، يُقال إنه قد تم نقل شحنة كهربائية إليه ، أو أنه مكهرب.
الكهربة هي ظاهرة تكتسب فيها الأجسام خصائص لجذب أجسام أخرى.
يمكن للأجسام المصنوعة من مواد مختلفة أن تصبح مكهربة. لذلك ، يمكنك بسهولة كهربة العصي المصنوعة من الكبريت والإبونيت والبلاستيك عن طريق فرك الصوف على الصوف. يتم فرك الجثث فقط لزيادة مساحة الاتصال بهم.
يشارك دائمًا جسمان في الكهرباء ، وكلاهما مكهرب. لذلك ، عند فرك قضيب زجاجي وقطعة من الورق ، يتم كهربة كل من القضيب والورق. لذلك ، الورق ، مثل الزجاج ، يجذب الأشياء الصغيرة إلى نفسه.
الشحنة الكهربائية يمتلكها جسم يجذب أو يصد أجسامًا أخرى. ويقال أن مثل هذا الجسم مشحون (له شحنة).
الشحنة هي خاصية للأجسام أو القدرة على التفاعل الكهرومغناطيسي.
المكشاف الكهربائي هو جهاز يسمح لك باكتشاف وجود شحنة في الجسم وتقييمها.
القضيب المعزول الموصل هو الجزء الرئيسي من المكشاف الكهربائي ؛ يتم تثبيت سهم عليه ، وهو قادر على الدوران بحرية. عندما تظهر الشحنة ، يتم شحن السهم والقضيب بشحنات من نفس العلامة ، ونتيجة لذلك ، يقومان ، بطردهما ، بإنشاء زاوية انحراف ، تتناسب قيمتها مع الشحنة المستلمة.
§ 2 طرق كهربة الهيئات
يحدث كهربة الأجساد في حالات مختلفة.
طرق كهربة الهيئات:
·اتصل
دعونا نفكر في بعضها.
سيتلقى الإيبونيت شحنة سالبة ، والصوف - شحنة موجبة ، إذا قمت بفرك الصوف بعصا من الإيبونيت. بمساعدة المكشاف الكهربائي ، يتم الكشف عن وجود هذه الشحنات. لتحقيق هذه النتيجة ، من الضروري لمس قضيب المكشاف الكهربائي بعصا إيبونيت أو قطعة قماش صوفية. في هذه الحالة ، يمر جزء من شحنة جسم الاختبار إلى القضيب. لاحظ حدوث تيار كهربائي قصير المدى.
يمكنك التفكير في تفاعل اثنين من الأكمام الورقية المعلقة على خيط ، أحدهما مشحون بعصا من خشب الأبونيت والآخر من قطعة قماش صوفية.
لاحظ أنهم ينجذبون لبعضهم البعض. هذا يعني أن الأشياء ذات الشحنات المعاكسة تجذب بعضها البعض. لا يمكن لكل مادة نقل الشحنات الكهربائية.
تسمى الموصلات بالمواد التي يتم من خلالها نقل الشحنات ، وتسمى المواد التي لا يتم نقل الشحنات من خلالها المواد غير الموصلة - العوازل الكهربائية (العوازل). يمكن اكتشاف ذلك بمساعدة المكشاف الكهربائي ، إذا قمت بتوصيله بجسم مشحون ، ومواد مختلفة الأنواع.
عند وصف الكهرباء عن طريق الاحتكاك ، يتم دائمًا استخدام عوازل جيدة فقط للتجربة - العنبر ، والإبونيت ، والزجاج ، والحرير. سؤال - لماذا؟ دعونا نوضح: في العوازل ، حيث نشأت الشحنة ، تبقى هناك ، ولا يمكن أن تمر عبر كامل سطح الجسم إلى أجسام أخرى على اتصال بها. إذا كان كلا جسمي الاحتكاك عبارة عن معادن ذات مقابض معزولة ، فستفشل التجربة ، لأنه من المستحيل فصلهما عن بعضهما البعض مرة واحدة على السطح بالكامل.
بسبب خشونة سطح الأجسام في لحظة الانفصال ، يجب أن تبقى بعض نقاط الاتصال الأخيرة ، والتي من خلالها تفلت الإلكترونات الزائدة في اللحظة الأخيرة ، ويصبح كلا المعدنين غير مشحونين.
النظر في الكهرباء عن طريق الاتصال. إذا غمرنا كرة بارافين في ماء مقطر ، ثم أخرجناها ، فسيتم شحن كل من البارافين والماء.
فلماذا كهربة الماء والبارافين تحدث بدون احتكاك؟ دعونا نوضح: اتضح أنه عندما يتم توليد الكهرباء بالاحتكاك ، تزداد منطقة التلامس فقط وتقل المسافة بين ذرات أجسام الاحتكاك. في تجربة الماء والبارافين ، لا يمكن للخشونة أن تمنع اقتراب ذراتهما.
وبالتالي ، يمكننا القول أن الاحتكاك ليس شرطًا أساسيًا لكهربة الأجسام. ما سبب حدوث الكهرباء في هذه الحالات؟
§ 3 مبدأ تشغيل آلة التجويف الكهربائي
يعتمد عمل آلة الكهربية على كهربة الجسم من خلال التأثير. يتفاعل الجسم المكهرب مع أي موصل محايد كهربائيًا.
عندما تقترب هذه الأجسام من بعضها البعض ، بسبب المجال الكهربائي لجسم مشحون ، تحدث إعادة توزيع الشحنات في الجسم الثاني. تقع الشحنات المعاكسة للعلامة على الجسم المشحون بالقرب من الجسم المشحون. بعيدًا عن الجسم المشحون في الموصل (الغلاف أو الأسطوانة) توجد الشحنات التي تحمل الاسم نفسه مع الجسم المشحون.
تختلف المسافة بين الشحنات الموجبة والسالبة في الأسطوانة عن الكرة ، وبالتالي تسود قوى الجذب ، وتنحرف الأسطوانة نحو الجسم المكهرب. في حالة ملامسة اليد للجانب البعيد من الكرة المشحونة ، سيقفز الجسم إلى الكرة المشحونة. لتقليل قوى التنافر ، تقفز الإلكترونات إلى اليد.
§ 4 ملخص الدرس
الكهربة هي ظاهرة تكتسب فيها الأجسام خصائص لجذب أجسام أخرى.
يمكن أن تحدث الكهربة بالطرق التالية:
اتصل؛
من خلال التأثير
عند التأثير
احتكاك.
المواد إما موجبة للكهرباء أو كهرسلبية.
من الممكن التنبؤ بالشحنات التي ستتلقاها الهيئات المتفاعلة إذا كنت تعرف انتماء المواد.
يزيد الاحتكاك من منطقة التلامس فقط.
المواد هي موصلات وعوازل كهربائية.
تتراكم العوازل في نقاط الاتصال (حيث يتم تشكيلها).
يتم توزيع الشحنات في الموصلات بالتساوي في جميع أنحاء الحجم.
قائمة الأدب المستخدم:
الصور المستخدمة:
حتى في العصور القديمة ، كان معروفًا أنه إذا قمت بفرك الكهرمان على الصوف ، فإنه يبدأ في جذب الأشياء الخفيفة إليه. في وقت لاحق ، تم اكتشاف نفس الخاصية في مواد أخرى (زجاج ، إبونيت ، إلخ). هذه الظاهرة تسمى كهربة، والأجسام القادرة على جذب أشياء أخرى إليها بعد فركها مكهربة. تم شرح ظاهرة الكهرباء على أساس فرضية وجود الشحنات التي يكتسبها الجسم المكهرب.
توضح التجارب البسيطة على كهربة الهيئات المختلفة النقاط التالية.
يمكن نقل حالة الكهرباء من جسم إلى آخر ، وهو ما يرتبط بنقل الشحنة الكهربائية. في هذه الحالة ، يمكن نقل شحنة أكبر أو أصغر إلى الجسم ، أي أن الشحنة لها قيمة. عندما يتم توليد الكهرباء عن طريق الاحتكاك ، يكتسب كلا الجسمين شحنة ، واحدة $ - $ موجبة ، والآخر $ - $ نفي. يجب التأكيد على أن القيم المطلقة لشحنات الأجسام المكهربة بالاحتكاك متساوية ، وهو ما أكدته تجارب عديدة.
أصبح من الممكن تفسير سبب كهربة الأجسام (أي مشحونة) أثناء الاحتكاك بعد اكتشاف الإلكترون ودراسة بنية الذرة. كما تعلم ، تتكون جميع المواد من ذرات ، والتي بدورها تتكون من جسيمات أولية $ - $ من الإلكترونات سالبة الشحنة ، والبروتونات الموجبة الشحنة والجسيمات المحايدة $ - $ من النيوترونات. الإلكترونات والبروتونات حاملة لشحنات كهربائية أولية (قليلة). تشكل البروتونات والنيوترونات (النيوترونات) النواة الموجبة الشحنة للذرة ، والتي تدور حولها الإلكترونات سالبة الشحنة ، وعددها يساوي عدد البروتونات ، بحيث تكون الذرة ككل متعادلة كهربائيًا. في ظل الظروف العادية ، تكون الأجسام المكونة من ذرات (أو جزيئات) متعادلة كهربائيًا. ومع ذلك ، في عملية الاحتكاك ، يمكن لبعض الإلكترونات التي تركت ذراتها أن تنتقل من جسم إلى آخر. لا تتجاوز حركة الإلكترونات في هذه الحالة المسافات بين الذرات. ولكن إذا انفصلت الأجسام بعد الاحتكاك ، فستتحول إلى مشحونة: الجسم الذي تخلى عن جزء من إلكتروناته سيكون موجب الشحنة ، والجسم الذي حصل عليها $ - $ سالبًا.
لذلك ، الأجسام مكهربة ، أي أنها تتلقى شحنة كهربائية عندما تفقد أو تكتسب إلكترونات. في بعض الحالات ، تكون الكهرباء بسبب حركة الأيونات. لا تنشأ شحنات كهربائية جديدة في هذه الحالة. لا يوجد سوى تقسيم للشحنات المتاحة بين الأجسام المكهربة: ينتقل جزء من الشحنات السالبة من جسم إلى آخر.
ملخص درس فيزياء في الصف الثامن.
الموضوع: "كهربة الهيئات. نوعان من الشحنات.
نوع الدرس: درس التعلم.
الغرض من الدرس: لتشكيل مفهوم الكهرباء بين أطفال المدارس ؛ إظهار وجود نوعين من الشحنات وشرح تفاعلهما ؛ لصياغة تدابير لمنع الكهرباء في أداء أعمال تصفيف الشعر.
المهام التعليمية:
مهام التطوير:
المهام التعليمية:
ادوات: إيبونيت وعصا زجاجية ، فراء ، حرير ، حامل ثلاثي ، أعمدة ، قطع من الورق ، بولي إيثيلين ، ورق ، مطاط ، أمشاط ، قطن ، صوف ، نايلون ، مساطر زجاج شبكي.
خطة الدرس
1. كلمة تمهيدية للمعلم
نحن نعلم يا رفاق أن الفيزياء هي دراسة الظواهر الفيزيائية والتي تشمل:
ميكانيكي
حراري
الكهرباء
مغناطيسي
خفيفة
يبدو.
في الصف السابع ، بدأنا في التعرف على الظواهر الميكانيكية ، وخصصنا الربع الثاني تقريبًا لدراسة الظواهر الحرارية ، والآن سنبدأ في دراسة الظواهر الكهربائية. ماذا سوف ندرس؟ سوف تجيب على هذا السؤال بنفسك. اختر من بين الظواهر الفيزيائية المقترحة الكهربائية.
على السبورة أنشر الظواهر:
ذوبان الجليد
برق
قوس المطر
كهرباء
تمطر
حركة السيارة.
املأ الرسم البياني بالأمثلة:
الظواهر الكهربائية
دعنا نكمل المخطط بمثال لظاهرة كهربائية تواجهها في المهام المهنية لمصفف الشعر. هذا كهربة. هل هذه الظاهرة مفيدة في نشاطك أم ضارة؟ يجب علينا اليوم تطوير تدابير لمنع الكهرباء في أداء أعمال تصفيف الشعر. لكن لهذا نحتاج إلى التعرف على ظاهرة الكهرباء بتفصيل كبير. لذلك فإن موضوع درسنا: "كهربة الأجساد. نوعان من الشحنات. اكتب موضوع الدرس في دفتر ملاحظاتك.
في نهاية الدرس ، يجب أن يتعلم كل واحد منكم شرح ماهية الشحنة الكهربائية والكهرباء ، وكيف تتفاعل الأجسام المشحونة مع بعضها البعض ، وهذا سيساعدك على تطوير تدابير لمنع وتقليل الكهرباء عند القيام بتصفيف الشعر.
2. تعلم مواد جديدة
دعنا نكتب خطة الدرس:
2) مفهوم الكهربة
3) طرق الكهربة
7) إجراءات منع وتقليل الكهرباء في أداء تصفيف الشعر.
عاش الفيلسوف طاليس ميليتس في اليونان القديمة في القرن السادس قبل الميلاد في مدينة ميليتس الجميلة. ثم ذات مساءابنته الحبيبة تقترب منه. اشرح لماذا تتشابك خيوطي عندما أعمل مع مغزل كهرماني ، والغبار والقش يلتصقان بالخيط. إنه غير مريح للغاية. يأخذ طاليس المغزل ويفركه ويرى شرارات صغيرة. من هذه اللحظة يبدأ تاريخ تطور مصطلح "الكهرباء". في البداية ، كانت القدرة على جذب الأشياء الصغيرة تُنسب فقط إلى العنبر (الراتنج المتحجر للأشجار الصنوبرية). من الاسم الذي نشأت منه كلمة كهرباء ، لأن اليونانية. اليكترون العنبر. (الكتابة على لوحة).
اكتشف الطبيب وعالم الطبيعة الإنجليزي ويليام جيلبرت في نهاية القرن السادس عشر وبداية القرن السابع عشر أن العديد من المواد يمكن أن تصبح مكهربة أثناء الاحتكاك: الماس والياقوت والشمع ، وأنها لا تجذب القش فحسب ، بل المعادن والخشب أيضًا ، أوراق الشجر والحصى وكتل الأرض وحتى الماء والزيت.
دعونا نتحقق مما إذا كانت الأجسام المختلفة يمكن أن تكون كهربائية حقًا. خذي الأمشاط في يديك وافركيها على شعرك. بعد ذلك ، أحضر إلى قطع الورق. نلاحظ ظاهرة الكهرباء. خذ مسطرة ملقاة على الطاولة ، افركها على الورق ، أحضرها إلى أوراق صغيرة. نلاحظ ظاهرة الكهرباء. نفخ الكرات الملقاة على طاولتك ، وفركها على البولي إيثيلين ، وإحضارها إلى بهرج السنة الجديدة.
العروض. يُفرك عصا من الإيبونيت على الفراء تجذب أوراق السلطان. يفرك قضيب زجاجي على الحرير يجذب قطعًا من الورق.
تجذب عصا الإبونيت التي تُلبس على الفراء تيارًا من الماء. (حسب الرسم في الكتاب المدرسي ص 58 شكل 28)
نستخلص النتائج من كل هذه التجارب. (اكتب في دفتر الملاحظات)
1. ليس فقط الكهرمان ، ولكن أيضًا المواد الأخرى يمكن أن تكون مكهربة.
2. الكهربة - ظاهرة تكتسب فيها الهيئات خاصية جذب هيئات أخرى.
3. تشارك هيئتان في الكهرباء.
لنكمل.
توضيح. لنكهرب عصا الإبونيت على الفراء. دعونا نحضره إلى قطع الورق. تنجذب الأوراق. دعونا نجلب الفراء. تنجذب الأوراق.
خذ مسطرة وافرك مطاطها. أحضر المسطرة إلى الأوراق. اجلب المطاط للأوراق.
نتوصل إلى استنتاج آخر. (اكتب في دفتر الملاحظات)
4. كلا الجسمين مكهرب.
لذلك ، نحن نعرف بالفعل ما هي الكهرباء. دعنا نتعرف على طرقها.
لنكمل الرسم التخطيطي.
طرق الكهربة
تأثير الاحتكاك الاتصال
عند إجراء التجارب السابقة ، التقينا بالفعل بإحدى الطرق. دعنا نسميها (احتكاك)
توضيح. نقوم بفرك عصا الإبونيت على الفراء وإحضارها إلى السلطان. مكهرب. نتحقق من خلال تقديم الأوراق.
في هذه الحالة ، لم نعد نؤدي الاحتكاك لكهربة السلطان ، بل لمسناه فقط. طريقة الكهرباء هذه هي الاتصال.
جربها بنفسك. خذ مسطرة وافركها على الفراء. المس السلطان. أحضر السلطان إلى قطع الورق.
توضيح. اضرب البولي إيثيلين عدة مرات بمسطرة. لنجلب المسطرة إلى قطع الورق. ينجذبون. أظهر كهربة عن طريق الصدمة.
لذلك ، يمكن تزويد الجسم بالكهرباء عن طريق الاحتكاك والتأثير والاتصال.
نواصل.
افرك برفق الفيلم البلاستيكي المعلق على حامل ثلاثي القوائم بقطعة من الورق. كهربة شرائط الورق والبلاستيك. للقيام بذلك ، ضع شريط بولي إيثيلين على شريط ورقي وقم بتنعيمه. افصلهم واجلبهم لبعضهم البعض. كيف يتفاعلون؟
قم بإحضار شرائط الورق والبولي إيثيلين بالتناوب إلى الشريط الموجود على حامل ثلاثي القوائم. شاهد تفاعلهم.
توضيح. نقوم بكهربة عصا الإيبونيت على المطاط وإحضارها إلى شريط البولي إيثيلين. كيف يتفاعلون؟ لنكهرب عصا الإبونيت على الفراء. دعنا نأخذه إلى الشريط. كيف يتفاعلون؟
وبالتالي ، يمكن للأجسام المكهربة إما أن تجتذب أو تتنافر. ما الذي يمكن أن يسبب هذا الاختلاف في التفاعل؟
بناءً على التجارب التي تم إجراؤها ، يمكن استنتاج أن أي جسم يحتوي على نوعين من الشحنات الكهربائية. إذا كانت الشحنات في الجسم متساوية ، فلن يُظهر الجسم خواصًا كهربائية. توجد هذه الخصائص فقط أثناء الكهربة ، مما يؤدي إلى خلل في الشحنات الكهربائية في الجسم.
تم تقديم مفهوم أنواع الشحنة في عام 1747 من قبل العالم الأمريكي بنجامين فرانكلين. يكتسب عصا الإيبونيت الناتجة عن الكهرباء على الصوف والفراء شحنة سالبة. أطلق فرانكلين على الشحنة المتكونة على قضيب زجاجي مفروك بالحرير اسم موجب. لكن في زمن فرانكلين ، كان هناك فقط حرير طبيعي وفراء طبيعي. من الصعب في بعض الأحيان التمييز بين الحرير الطبيعي والفراء الاصطناعي. حتى الأنواع المختلفة من الورق تجعل الإبونيت كهربائيًا بطرق مختلفة. يكتسب الإيبونيت شحنة سالبة من التلامس مع الصوف (الفراء) والنايلون ، ولكن شحنة موجبة من التلامس مع البولي إيثيلين.
نوعان من الشحنات
سلبي إيجابي
(إبونيت على فرو) (زجاج على حرير)
لقد تعلمنا بالفعل أن هناك نوعين من الشحنات ، موجبة وسالبة. دعونا نكتشف كيف يتفاعلون.
توضيح. لنكهرب عصا الإبونيت على الفراء. نحصل على شحنة سالبة ، أبلغ السلطان عنها. دعونا نشحن قضيبًا زجاجيًا على الحرير ونجلبه إلى السلاطين. سوف ينجذب السلطان إلى العصا. لنكهرب عصا الإبونيت على الفراء ، ونحضرها إلى السلطان. أوراق السلطان تنطلق.
نضع استنتاجًا ونكتب في دفتر ملاحظات:
رسوم من نفس علامة صد
رسوم علامة معاكسة جذب.
3. التحكم الأساسي:
الآن دعنا نتحقق مما تعلمته عن تفاعل الأجسام المشحونة.
أجب عن الأسئلة الموجودة على البطاقات.
ما هي الأسطوانات الورقية الموضحة في الشكل مشحونة وأيها غير مشحونة؟ (رسم بياني 1)
ما هي الاسطوانات المشحونة بنفس العلامة؟ (رسم بياني 1)
ما هي الاسطوانات المشحونة بعلامات مختلفة؟ (رسم بياني 1)
أوجد الخطأ (الشكل 2)
حدد علامة الشحنة على الكرة غير الموقعة (الشكل 3).
لنرى الآن كيف تعلمت ماهية الكهرباء.
أجب على أسئلة الاختبار.
اختبار.
أ) الاحماء
ب) تبرد
ج) في حالة حركة
2 . الشحنات الكهربائية ...
ايجابي.
ب) سلبي.
د) مختلفة.
3. إذا تم صد الجسم المكهرب
أ) إيجابيا.
ج) سلبي
د) غير محملة.
أ) التدفئة
ب) الاحتكاك
ج) تمتد
د) الاتصال
د) ضرب.
أولاً ، يعملون على الاختبار بمفردهم ، ثم نتحقق من كل شيء معًا.
4. تحديد
نحن نعلم بالفعل ما هي الكهرباء وما هي طرقها. اكتشفنا ما هي الرسوم الموجودة وكيف تتفاعل. الآن دعونا نذكر أسباب كهربة الشعر أثناء تصفيف الشعر.
نكتب في دفتر ملاحظات.
- فرك الشعر على الملابس
فرك الشعر بالأمشاط
تجفيف الشعر بمجفف شعر
رطوبة الهواء غير كافية.
معرفة أسباب كهربة الشعر ، دعونا نحاول تسمية تدابير لمنع ذلك. أولاً ، دعنا نحاول تحديد الملابس التي نختارها تجريبيًا لتقليل كهربة الشعر.
خذي الصوف بيدك وافركي به شعرك. ثم اجلب الفراء لشعرك. انتبه إلى القوة التي ينجذب بها الشعر إلى الفراء.
خذي قطعة من القطن في يدك وافركي بها شعرك. ثم ضعي القطن على شعرك. انتبه إلى القوة التي ينجذب بها الشعر إلى القطن.
خذي الحرير بيدك وافركي به شعرك. ثم ضعي القطن على شعرك. انتبه إلى القوة التي ينجذب بها الشعر إلى الحرير.
ارسم استنتاجًا حول المادة التي تقلل من كهربة الشعر.
دعونا نلاحظ في دفتر الملاحظات التدبير الأول لمنع كهربة الشعر.
اختر الملابس المصنوعة من القطن والكتان.
ضعي مشطًا بلاستيكيًا في يديك وافركي به شعرك ثم ضعيه على شعرك. نظرًا لأنه أثناء الكهربة ، يتم شحن جسم واحد إيجابيًا والآخر سالبًا ، إذا كنت تحمل مشطًا لشعرك ، فسوف ينجذب إليه. افعل نفس الشيء مع المشط الخشبي.
توصل إلى استنتاج حول أفضل الأمشاط للاستخدام.
اكتب في دفتر.
استخدم أمشاط مصنوعة من الخشب.
كيف تقلل الكهرباء عند التجفيف بمجفف الشعر؟
استخدم مكيفات.
ما الذي يجب عمله بالهواءمساحة العمل؟
رطب الهواء.
لقد قمنا بواجبنا المنزلي اليوم في الفصل. ستساعدك الإجراءات التي طورناها اليوم في أنشطتك المهنية.
5. تسجيل الواجبات المنزلية والتصحيح
قم بإعداد تقرير عن استخدام الكهرباء في الحياة اليومية والصناعة.
المرفق 1
مكهرب الجسم | حول زجاج شبكي | حول المطاط | حول البولي ايثيلين | يا ورقة | يا كابرون |
شبكي | |||||
ممحاة | |||||
بولي ايثيلين | |||||
ورق | |||||
كابرون |
مكهرب الجسم | حول زجاج شبكي | حول المطاط | حول البولي ايثيلين | يا ورقة | يا كابرون |
شبكي | |||||
ممحاة | |||||
بولي ايثيلين | |||||
ورق | |||||
كابرون |
مكهرب الجسم | حول زجاج شبكي | حول المطاط | حول البولي ايثيلين | يا ورقة | يا كابرون |
شبكي | |||||
ممحاة | |||||
بولي ايثيلين | |||||
ورق | |||||
كابرون |
مكهرب الجسم | حول زجاج شبكي | حول المطاط | حول البولي ايثيلين | يا ورقة | يا كابرون |
شبكي | |||||
ممحاة | |||||
بولي ايثيلين | |||||
ورق | |||||
كابرون |
خطة الدرس
1) أصل كلمة "كهرباء"
2) مفهوم الكهربة
3) طرق الكهربة
4) أنواع الشحنة الكهربائية
5) تفاعل الهيئات المشحونة
6) أسباب الكهربة أثناء تصفيف الشعر
اختبار.
أ) الاحماء
ب) تبرد
ج) في حالة حركة
د) يجذب هيئات أخرى لنفسه
ايجابي.
ب) سلبي.
ج) الإيجابية والسلبية
د) مختلفة.
من عصا يبونيت تلبس على الفراء ، ثم يتم شحنها:
أ) إيجابيا.
ج) سلبي
د) غير محملة.
4. يمكن تزويد الجسم بالكهرباء ...
أ) التدفئة
ب) الاحتكاك
ج) تمتد
د) الاتصال
د) ضرب.
اختبار.
أ) الاحماء
ب) تبرد
ج) في حالة حركة
د) يجذب هيئات أخرى لنفسه
2. الشحنات الكهربائية ...
ايجابي.
ب) سلبي.
ج) الإيجابية والسلبية
د) مختلفة.
3. إذا تم صد الجسم المكهرب
من عصا يبونيت تلبس على الفراء ، ثم يتم شحنها:
أ) إيجابيا.
ج) سلبي
د) غير محملة.
4. يمكن تزويد الجسم بالكهرباء ...
أ) التدفئة
ب) الاحتكاك
ج) تمتد
د) الاتصال
د) ضرب.
خطة الدرس
1) أصل كلمة "كهرباء"
2) مفهوم الكهربة
3) طرق الكهربة
4) أنواع الشحنة الكهربائية
5) تفاعل الهيئات المشحونة
6) أسباب الكهربة أثناء تصفيف الشعر
7) تدابير لمنع وتقليل الكهرباء عند القيام بأعمال تصفيف الشعر
خطة الدرس
1) أصل كلمة "كهرباء"
2) مفهوم الكهربة
3) طرق الكهربة
4) أنواع الشحنة الكهربائية
5) تفاعل الهيئات المشحونة
6) أسباب الكهربة أثناء تصفيف الشعر
7) تدابير لمنع وتقليل الكهرباء عند القيام بأعمال تصفيف الشعر
أسئلة المراجعة لامتحان الانضباط
_____________________الفيزياء_________________________
كهربة الهاتف. طرق كهربة الهيئات. قانون كولوم. سماحية الوسط الكهربائي.
لكهرباء الجسم هو الشحن.
طرق:
أجسام الاحتكاك (التي تعمل باللمس) تحمل نفس الاسم.
التأثير - تهمة مختلفة
التشعيع: الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وما إلى ذلك.
تتناسب قوة التفاعل بين شحنتين نقطتين طرديًا مع ناتج مقادير هذه الشحنات ، وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما ، وتعتمد على الوسيط ، ويتم توجيهها على طول الخط المستقيم الذي يربط بين هذه الشحنات
ε = F_0 / F_av
كم مرة تكون قوة التفاعل بين شحنتين نقطيتين في الفراغ أكبر من تفاعلهما في الوسط.
ε = ε_av / ε_0
المجال الكهربائي كنوع خاص من المادة. تمثيل رسومي للمجال الكهربائي. شدة المجال الكهربائي. مجال متجانس.
المجال الكهربائي هو نوع خاص من المواد التي تتفاعل من خلالها الشحنات الساكنة.
الخصائص:
تم إنشاؤها بواسطة تهمة
التصرف بتهمة
ذات الصلة تهمة
كشف بشحنة اختبار إيجابية واحدة
لا حدود لها
ينتشر في أي بيئة
ممثلة بخطوط القوة
ه = ف / ف
شدة المجال الكهربائي عند نقطة معينة تساوي عدديًا F التي تعمل على شحنة اختبار موجبة للوحدة موضوعة عند نقطة معينة من المجال الكهربائي.
SI:
[E] = N / KL
المجال الكهربائي المنتظم هو مجال تكون فيه الشدة متساوية عند كل نقطة.
عمل المجال الكهربي عند تحريك الشحنة. طاقة الشحنة المحتملة. محتمل. فرق الجهد والجهد المحتمل. العلاقة بين شدة المجال والجهد.
φ = А_ (1 → ∞) / ف
إن جهد المجال الكهربائي عند نقطة ما يساوي عدديًا A ، والذي يجعله المجال الكهربي عبر وحدة شحنة اختبار موجبة عند الانتقال من نقطة واحدة إلى ما لا نهاية.
φ = Е_р / س
SI:
[φ] = J / Cl = V.
الجهد هو فرق الجهد بين شحنتين نقطتين في مجال كهربائي.
U = A_ (1 → 2) / ف
إن جهد المجال الكهربائي عند نقطة ما يساوي عدديًا A ، والذي يجعله المجال الكهربي عبر وحدة شحنة اختبار موجبة عند الانتقال من نقطة معينة إلى أخرى.
أ = ه * ف * ل
أ = ش * ف
U * q = E * q * l
U = E * l
موصل في مجال كهربائي. سطح متساوي الجهد. عازل في مجال كهربائي. استقطاب عازل. حماية الكهرباء الساكنة.
موصل مكهرب له شحنات على السطح. الموصل المكهرب يدمر E_ext (ϵ_ (el.p) داخل الموصل يساوي الصفر).
السطح متساوي الجهد هو سطح له إمكانات متساوية.
الاستقطاب العازل هو دوران ثنائي القطب في مجال كهربائي.
الحماية الكهروستاتيكية - وضع الأجهزة الحساسة لمجال كهربائي داخل غلاف موصل مغلق للحماية من مجال كهربائي خارجي.
القدرة الكهربائية للموصل. المكثفات. أنواع وتوصيل المكثفات. طاقة المجال الكهربائي لمكثف مشحون.
سعة الموصل هي قدرة الموصل على تجميع الشحنات على سطحه.
С = ف / φ
السعة الكهربائية للموصل تساوي عدديًا q ، والتي يجب وضعها على الموصل بحيث تكون φ = 1V.
في SI:
[C] = CL / V = F.
وحدات النظام الخارجية:
1pF = 1 * 〖10〗 ^ (- 12) ف
1nF = 1 * 〖10〗 ^ (- 9) ف
1 فائق التوهج = 1 * 10〗 ^ (- 6) ف
مكثف - نظام من موصلين يفصل بينهما عازل
أنواع المكثفات:
هواء
ورق
كهربائيا
سلودني
سيراميك
إنهم يتبعون بعضهم البعض. وجود النقاط العقدية.
W_el = (q * U) / 2
W_el = (C * V ^ 2) / 2
التيار الكهربائي وحالة وجوده. القوة والكثافة الحالية. وحدات قياسها. اعتماد القوة الحالية من وجهة نظر إلكترونية. قانون أوم لقسم الدائرة.
حركة التيار الكهربائي (المطلوبة) للجسيمات المشحونة.
شروط الوجود:
- وجود شحنات كهربائية مجانية في البيئة
- خلق مجال كهربائي في البيئة.
القوة الحالية هي قيمة توضح مقدار الشحنة التي مرت عبر المقطع العرضي للموصل في ثانية واحدة.
أنا = ف / ر
Si: [I] = C / ثانية = A
وحدات النظام الخارجية:
1uA = 1 * 〖10 ^ (- 6) أ
1mA = 1 * 〖10〗 ^ (- 3) أ
1kA = 1 * 〖10 ^ 3 أ
توضح الكثافة الحالية عدد الشحنات لكل وحدة مساحة في المقطع العرضي للموصل.
ي = أنا / س
SI: [j] = A / m ^ 2
وحدات النظام الخارجية:
1A / مم〗 ^ 2 = 1 * 10〗 ^ (6 أ / م ^ 2)
1A / cm〗 ^ 2 = 1 * 〖10〗 ^ 4 A / m ^ 2
1A / 〖dc〗 ^ 2 = 1 * 〖10 ^ 2 A / m ^ 2
دعنا نحدد ما تعتمد عليه القوة الحالية في الموصل من وجهة نظر إلكترونية
أنا = n_0 * S * e * v
n_0 نوع الموصل
S - رقيق أو سميك
نوع الموصل الإلكتروني (تلفزيون ، سائل ، غاز).
قانون أوم:
أنا = U / R.
تتناسب القوة الحالية في قسم من الدائرة طرديًا مع الجهد في نهايات هذا القسم ، وتتناسب عكسًا مع مقاومة هذا القسم من الدائرة.
ج:
[R] = V / A = أوم
وحدات النظام الخارجية:
1kΩ = 1 * 〖10 ^ 3Ω
1 مΩ = 1 * 〖10 ^ 6Ω
دائرة كهربائية مغلقة. الأقسام الخارجية والداخلية للسلسلة. القوة الدافعة الكهربائية لمصدر للطاقة الكهربائية. قانون أوم لدائرة كاملة مع EDS واحد.
الدائرة المغلقة المستهلك + المصدر
الجزء الخارجي من الدائرة مستهلك للكهرباء
الجزء الداخلي من الدائرة هو مصدر للطاقة الكهربائية
ε = A_st / q
إن EMF للمصدر يساوي عدديًا A ، والذي يتم تنفيذه بواسطة قوى خارجية عند تحريك شحنة وحدة داخل المصدر.
قانون أوم للدائرة المغلقة
أنا = ε / (ص + ص)
تتناسب القوة الحالية في الدائرة بأكملها بشكل مباشر مع EMF للمصدر وتتناسب عكسياً مع مجموع الأقسام الخارجية والداخلية للدائرة.
مقاومة الموصل. اعتماد المقاومة على نوع وحجم الموصل ودرجة الحرارة. الموصلية الفائقة. مقاومة الموصل ووحدات القياس.
1 / (n_0 + e + u) = مقاومة الموصل p
R = ρ * l / S.
[ع] = أوم * م
الموصلية الفائقة هي ظاهرة الانخفاض الحاد في المقاومة إلى الصفر بالقرب من الصفر المطلق.
الاتصال التسلسلي والمتوازي للمستهلكين ومصادر الطاقة الكهربائية.
اتصال المستهلك
المسلسل المتوازي
I_total = I_1 = I_2 = I_3 I_total = I_1 + I_2
U_total = U_1 + U_2 + U_3 U_total = U_1 + U_2
R_total = R_1 + R_2 + R_3 1 / R_total = 1 / R_1 + 1 / R_2
R_gen = (R_1 * R_2) / (R_1 + R_2)
علامة: واحدة تلو الأخرى العلامة: النقاط العقدية
ربط المصادر
المسلسل المتوازي
ε_b = ε_1 + ε_2 + ε_3 = ε_1 * nε_b = ε_1 = ε_2 = ε_3
r_b = r_1 + r_2 + r_3 = r_1 * n 1 / r_b = 1 / r_1 + 1 / r_2 + 1 / r_3
I_b = (ε_1 * n) / (R + r_1 * n) I_b = ε_1 / (R + r_1 / م)
عمل وقوة التيار الكهربائي. وحدات قياسها. التأثير الحراري للتيار. قانون جول لينز. دائرة مقصورة.
A_ (التيار الكهربائي) = U * I * t = P * t
أ_ (التيار الإلكتروني) يعتمد على قوة التيار ، الوقت ولا يعتمد على نوع الطاقة التي يتحول إليها
وحدة قياسات:
[A] = V * A * sec = J = W * ثانية
وحدات النظام الخارجية:
1Wh = 3.6 * 〖10〗 ^ 3J
1 كيلوواط ساعة = 3.6 * 10 ^ 6J
1 ميجاواط ساعة = 3.6 * 〖10 ^ 9J
الطاقة هي كمية مادية تُظهر وحدة عمل تم إنجازها لكل وحدة زمنية.
P = U * أنا
SI:
[P] = دبليو
وحدات النظام الخارجية:
1 كيلوواط = 1 * 10 ^ 3 واط
1 ميجا واط = 1 * 10〗 ^ 6 واط
قانون جول لينز
س = أنا ^ 2 * ص * ر
كمية الحرارة المنبعثة في الموصلات تتناسب طرديًا مع مربع القوة الحالية والمقاومة والوقت الذي يستغرقه التيار في المرور عبر الموصل.
I_kz = / ص
انبعاث حراري. خروج العمل. فرق جهد الاتصال. المزدوجة الحرارية وتطبيقاتها. القوة الدافعة الحرارية.
تسمى ظاهرة إطلاق الشحنة من الموصل تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة بالانبعاث.
A_out = البريد * ∆φ
ه = 1.6 * 10 ^ (- 19)
وحدة القياسات: [A_out] = Cl * V = J
وحدات خارج النظام: 1eV = e * 1V = 1.6 * 〖10〗 ^ (- 19) J
ينشأ فرق جهد الاتصال:
مع وظيفة عمل مختلفة
لكميات مختلفة من البريد
المزدوج الحراري عبارة عن جهاز يتكون من معدنين متجانسين ، نهاياتهما ملحومة.
طلب:
1. مصدر الطاقة
2-مولد "البابونج"
3. ميزان حرارة
1.إذا كانت t_a = t_0 ، فإن ∆φ_1 = ∆φ_2 ، I = 0
2. t_a> t_b ، ثم ∆φ_1> ∆φ_2 ، I ≠ 0
يحدث Thermo-EMF في مزدوج حراري عند تسخين أحد الوصلات.
التفكك الالكتروليتي. التحليل الكهربائي وتطبيقاته. قوانين فاراداي. تطبيق التحليل الكهربائي.
التفكك الالكتروليتي هو محلول من الأملاح والأحماض والقلويات.
التحليل الكهربائي هو عملية فصل مادة عند الكاثود أثناء مرور تيار كهربائي عبر إلكتروليت.
طلب:
للحصول على المعادن المكررة
الطلاء الكهربائي هو طلاء معدن بآخر
رأب الجلفان هو إنتاج انطباعات مختلفة للنقوش البارزة.
قوانين فاراداي:
م = ك * أنا * ر
تتناسب كتلة المادة المحررة على الكاثود طرديًا مع كمية الكهرباء التي مرت عبر الإلكتروليت لكل وحدة زمنية.
م / N_A * q_1 = ك
k هو المكافئ الكهروكيميائي.
المعنى المادي:
ك = م / ف
المكافئ الكهروكيميائي يساوي عدديًا م من المادة ، والتي تم إطلاقها على الكاثود بعد تمرير q_ed ^ + عبر الإلكتروليت.
SI: [k] = Kg / Cl
ك = 1 / و * س ؛ k = e * N_A-Faraday number
ك ~ س
يوضح رقم فاراداي الشحنة التي يحملها أيون أحادي التكافؤ موجود في مول واحد من مادة ما.
القوة = 9.7 * 10 ^ 4 كجم / مول
التيار الكهربائي في الغازات عند الضغط الجوي. أنواع الرتب. مفهوم البلازما. التيار الكهربائي في الغازات المتخلخلة. مفهوم أشعة الكاثود. التيار الكهربائي في الفراغ. مصباح ثنائي وثلاثي القطب. أنبوب أشعة الكاثود.
الغاز عند P_atm = عازل
أنواع التفريغ:
أنواع التفريغ:
غير مستقل
أوتش. 0.1 ؛ 1.2 حساب. 2.3
وجود مؤين (هادئ) بوجود شدة عالية
الصوت والضوء
البلازما مادة في حالة تكون فيها محايدة كهربائياً بشكل عام ، ولكنها تحتوي على أعداد متساوية من الشحنات الموجبة والسالبة الحرة.
يمكن أن يكون باردًا (حتى 1000 درجة مئوية للنار) وساخنة (أكثر من 1 مليون درجة مئوية ^ درجة مئوية)
الخصائص المقارنة للموصلات وأشباه الموصلات والمواد العازلة. الموصلية الجوهرية والشوائب لأشباه الموصلات.
انتقال الفتحة الإلكترونية. الصمام الثنائي أشباه الموصلات. التضمين المباشر والعكسي للانتقال P - H.
مجال مغناطيسي. الحث المغناطيسي. تفاعل التيارات المتوازية. النفاذية المغناطيسية للوسط. المجالات المغناطيسية للتيارات المباشرة والدائرية والملف اللولبي. قوة أمبير. حكم اليد اليسرى.
الفيض المغناطيسي. قوة المجال المغناطيسي. عمل مجال مغناطيسي على شحنة متحركة. قوة لورنتز. مفهوم البلازما وآفاق تطبيقها.
مواد بارامغنطيسية ، مغناطيسية ، حديدية مغناطيسية. منحنى المغنطة الأولية لمغناطيس حديدي. نقطة كوري.
الحث الكهرومغناطيسي. قانون الحث الكهرومغناطيسي. ارتباط التدفق: حدوث emf مع الحث عندما يتحرك موصل في مجال مغناطيسي.
اتجاه تيار الحث. حكم لينز. التيارات إيدي واستعمالها وإجراءات مكافحتها.
ظاهرة الاستقراء الذاتي. الحث موصل. الشروط التي يعتمد عليها محاثة الموصل. وحدة قياس المحاثة.
شروط حدوث التذبذبات. معلمات الحركة التذبذبية. التذبذبات الطبيعية والقسرية. التذبذب التوافقي ومعادلته ورسمه البياني.
انتشار الاهتزازات في وسط مرن. الموجات المستعرضة والطولية. الطول الموجي. الرنين الميكانيكي.
طبيعة العالم. نظريات الموج والكم للضوء. سرعة انتشار الضوء في الفراغ ، في الوسائط المختلفة. تحديد سرعة الضوء بطريقة ميكلسون. مبدأ Huygens.
أهداف المراجعة
§ 9 عدد 14 ، 18 ، 20 ، 21 ، 24.
§ 10 أعداد 15 ، 20 ، 30 ، 41 ، 43 ، 48.
§ 11 عدد 8 ، 24 ، 27 ، 35 ، 38.
§ 12 عدد 10،31،35،52،67،75،82،101،112،129،131،136.
§ 13 عدد 11 ، 24 ، 28 ، 37 ، 62 ، 64.
§ 14 عدد 13 ، 15 ، 17 ، 31 ، 41 ، 42.
§ 17 رقم 18 ، 32 ، 33 ، 34.
كجزء من درس اليوم ، سوف نتعرف على كمية مادية مثل الشحنة ، ونرى أمثلة على نقل الشحنات من جسم إلى آخر ، ونتعرف على تقسيم الشحنات إلى نوعين وحول تفاعل الأجسام المشحونة.
الموضوع: الظواهر الكهرومغناطيسية
الدرس: كهربة الهيئات عند الاتصال. تفاعل الهيئات المشحونة. نوعان من الشحنات
هذا الدرس هو مقدمة للقسم الجديد "الظواهر الكهرومغناطيسية" ، وسنتناول فيه المفاهيم الأساسية المرتبطة به: الشحنة وأنواعها والكهرباء وتفاعل الأجسام المشحونة.
تاريخ مفهوم "الكهرباء"
بادئ ذي بدء ، يجب أن نبدأ بمناقشة شيء مثل الكهرباء. في العالم الحديث ، نواجهه باستمرار على مستوى الأسرة ولم يعد بإمكاننا تخيل حياتنا بدون جهاز كمبيوتر ، وتلفزيون ، وثلاجة ، وإضاءة كهربائية ، وما إلى ذلك. كل هذه الأجهزة ، على حد علمنا ، تعمل بفضل التيار الكهربائي والمحيط لنا في كل مكان. حتى التقنيات التي لا تعتمد كليًا على الكهرباء ، مثل محرك الاحتراق الداخلي في السيارة ، بدأت تتلاشى ببطء في التاريخ ، وبدأت المحركات الكهربائية تحل محلها بنشاط. إذن من أين أتت كلمة "كهربائي"؟
تأتي كلمة "كهربائي" من الكلمة اليونانية "إلكترون" ، والتي تعني "العنبر" (الراتينج الأحفوري ، الشكل 1). على الرغم من أنه يجب ، بالطبع ، أن يتم النص على الفور على أنه لا يوجد اتصال مباشر بين جميع الظواهر الكهربائية والعنبر ، وسوف نفهم بعد ذلك بقليل من أين جاء هذا الارتباط بين العلماء القدماء.
تعود الملاحظات الأولى للظواهر الكهربائية إلى القرنين الخامس والسادس قبل الميلاد. ه. يُعتقد أن طاليس ميليتس (الفيلسوف اليوناني القديم وعالم الرياضيات من ميليتس ، الشكل 2) لاحظ أولاً التفاعل الكهربائي للأجسام. أجرى التجربة التالية: فرك الكهرمان بالفراء ، ثم قربه من الأجسام الصغيرة (جزيئات الغبار أو النشارة أو الريش) ولاحظ أن هذه الأجسام بدأت تنجذب إلى الكهرمان دون سبب يمكن تفسيره في ذلك الوقت. لم يكن تاليس هو العالم الوحيد الذي أجرى تجارب كهربائية نشطة مع الكهرمان ، مما أدى إلى ظهور كلمة "إلكترون" ومفهوم "كهربائي".
أرز. 2 - طاليس ميليتس ()
نقوم بمحاكاة تجارب مماثلة مع التفاعل الكهربائي للأجسام ، ولهذا نأخذ ورقًا مقطعًا جيدًا وقضيبًا زجاجيًا وورقة من الورق. إذا فركت قضيبًا زجاجيًا على ورقة ، ثم أحضرتها لتقطيع قطعًا دقيقة من الورق ، فسترى تأثير جذب القطع الصغيرة إلى قضيب الزجاج (الشكل 3).
حقيقة مثيرة للاهتمام هي أنه لأول مرة تم شرح هذه العملية بالكامل فقط في القرن السادس عشر. ثم تبين أن هناك نوعين من الكهرباء يتفاعلان مع بعضهما البعض. ظهر مفهوم التفاعل الكهربائي في منتصف القرن الثامن عشر وارتبط باسم العالم الأمريكي بنجامين فرانكلين (الشكل 4). كان هو أول من قدم مفهوم الشحنة الكهربائية.
أرز. 4 - بنجامين فرانكلين (مخرج)
تعريف.الشحنة الكهربائية- كمية فيزيائية تحدد حجم تفاعل الأجسام المشحونة.
ما أتيحت لنا الفرصة لملاحظته في التجربة مع جذب قطع الورق إلى عصا مكهربة يثبت وجود قوى التفاعل الكهربائي ، ويتسم حجم هذه القوى بمفهوم مثل الشحن. يمكن بسهولة التحقق من حقيقة أن قوى التفاعل الكهربائي يمكن أن تكون مختلفة تجريبيًا ، على سبيل المثال ، عن طريق فرك نفس العصا بكثافة مختلفة.
لإجراء التجربة التالية ، نحتاج إلى نفس قضيب الزجاج ، وصفيحة من الورق وعمود ورقي مثبت على قضيب حديدي (الشكل 5). إذا قمت بفرك العصا بورقة ، ثم لمسها بالقضيب الحديدي ، فإن ظاهرة تنافر شرائط ورق السلطان عن بعضها البعض ستكون ملحوظة ، وإذا كررت الحك واللمس عدة مرات ، سيرى أن التأثير قد تم تحسينه. تسمى الظاهرة المرصودة بالكهرباء.
أرز. 5. ورق سلطان ()
تعريف.كهربة- فصل الشحنات الكهربائية نتيجة التلامس الوثيق بين جسمين أو أكثر.
يمكن أن تحدث الكهربة بعدة طرق ، أول طريقتين نظرنا فيهما اليوم:
كهربة بالاحتكاك
كهربة عن طريق اللمس
الكهربة بالتوجيه.
النظر في الكهرباء عن طريق التوجيه. للقيام بذلك ، خذ مسطرة وضعها فوق القضيب الحديدي المثبت عليه ورقة السلطان ، وبعد ذلك نلمس القضيب لإزالة الشحنة الموجودة عليه ، ونقوم بتصويب شرائط السلطان. ثم نقوم بتزويد قضيب الزجاج بالكهرباء عن طريق الاحتكاك بالورق وإحضاره إلى المسطرة ، وستكون النتيجة أن تبدأ المسطرة بالدوران أعلى القضيب الحديدي. في هذه الحالة ، لا تلمس المسطرة بقضيب زجاجي. هذا يثبت أن هناك كهربة دون اتصال مباشر بين الهيئات - كهربة عن طريق التوجيه.
تعود الدراسات الأولى لقيم الشحنات الكهربائية إلى فترة لاحقة في التاريخ من الاكتشاف ومحاولات وصف التفاعلات الكهربائية للأجسام. في نهاية القرن الثامن عشر ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن تقسيم الشحنة يؤدي إلى نتيجتين مختلفتين اختلافًا جوهريًا ، وتقرر تقسيم الشحنات شرطيًا إلى نوعين: موجب وسالب. لكي نتمكن من التمييز بين هذين النوعين من الشحنات وتحديد أيهما موجب وما هو سلبي ، اتفقنا على استخدام تجربتين أساسيتين: إذا قمت بفرك قضيب زجاجي على ورق (حرير) ، فسيتم تكوين شحنة موجبة على قضيب؛ إذا قمت بفرك عصا الإبونيت بالفراء ، فسيتم تكوين شحنة سالبة على العصا (الشكل 6).
تعليق.إيبونيت- مادة مطاطية تحتوي على نسبة عالية من الكبريت.
أرز. 6. كهربة العصي بنوعين من الشحنات ()
بالإضافة إلى حقيقة أنه تم إدخال تقسيم الرسوم إلى نوعين ، فقد لوحظت قاعدة تفاعلهم (الشكل 7):
الرسوم التي تحمل الاسم نفسه تتنافر ؛
تجذب الرسوم المعاكسة.
أرز. 7. تفاعل التهم ()
ضع في اعتبارك التجربة التالية لقاعدة التفاعل هذه. نقوم بكهربة قضيب الزجاج عن طريق الاحتكاك (أي نقل شحنة موجبة إليه) ولمسها بالقضيب الذي تم تثبيت سلطان الورق عليه ، ونتيجة لذلك سنرى التأثير الذي تمت مناقشته مسبقًا - شرائط ال سيبدأ السلطان في صد بعضهما البعض. يمكننا الآن تفسير سبب حدوث هذه الظاهرة - نظرًا لأن شرائط السلطان مشحونة إيجابًا (تحمل الاسم نفسه) ، فإنها تبدأ في التنافر قدر الإمكان وتشكيل شكل على شكل كرة. بالإضافة إلى ذلك ، للحصول على عرض مرئي أكثر لتنافر الأجسام المتشابهة الشحنة ، يمكنك إحضار قضيب زجاجي مفك بالورق إلى عمود مكهرب ، وسيكون مرئيًا بوضوح كيف ستنحرف شرائط الورق عن القضيب.
في الوقت نفسه ، يمكن ملاحظة ظاهرتين - جذب الأجسام المشحونة بشكل معاكس وتنافر الأجسام المشحونة المماثلة - في التجربة التالية. من أجل ذلك ، تحتاج إلى أن تأخذ قضيبًا زجاجيًا وورقة وغطاء رقائق معدنية مثبتة بخيط على حامل ثلاثي القوائم. إذا قمت بفرك عصا بالورق وإحضارها إلى غلاف غير محمل ، فسوف ينجذب الغلاف أولاً إلى العصا ، وبعد لمسه سيبدأ في التنافر. ويفسر ذلك حقيقة أنه في البداية سوف ينجذب الكم ، حتى يتم شحنه ، إلى العصا ، وسوف تنقل العصا جزءًا من شحنتها إليها ، والغطاء المشحون بالمثل سوف يتنافر من العصا.
تعليق.ومع ذلك ، يبقى السؤال لماذا تنجذب علبة الخرطوشة غير المشحونة في البداية إلى العصا. من الصعب شرح ذلك باستخدام المعرفة المتاحة لنا في المرحلة الحالية من دراسة الفيزياء المدرسية ، ومع ذلك ، دعونا نحاول ، بالنظر إلى المستقبل ، القيام بذلك بإيجاز. نظرًا لأن الغلاف هو موصل ، فعندئذٍ ، مرة واحدة في مجال كهربائي خارجي ، لوحظت ظاهرة فصل الشحنات فيه. يتجلى ذلك في حقيقة أن الإلكترونات الحرة في مادة الكم تتحرك إلى الجانب الأقرب إلى القضيب الموجب الشحنة. نتيجة لذلك ، ينقسم الكم إلى منطقتين شرطيتين: إحداهما سالبة الشحنة (حيث يوجد فائض من الإلكترونات) ، والأخرى مشحونة إيجابياً (حيث يوجد نقص في الإلكترونات). نظرًا لأن المنطقة السالبة من الغلاف تقع بالقرب من القضيب الموجب الشحنة من الجزء المشحون إيجابًا ، فإن التجاذب بين الشحنات المعاكسة سوف يسود وينجذب الغلاف إلى القضيب. بعد ذلك ، سيكتسب كلا الجسمين نفس الشحنة ويتنافران.
يتم النظر في هذه المسألة بمزيد من التفصيل في الصف العاشر في موضوع: "الموصلات والعوازل في مجال كهربائي خارجي".
في الدرس التالي ، سيتم النظر في مبدأ تشغيل جهاز مثل المكشاف الكهربائي.
فهرس
الواجب المنزلي
