اشترك بخدمة البريد ليصلك جديدنا ..

Archive for أغسطس 2018

حل المسائل التدريبية لدرس تطبيقات المجالات الكهربائية ( الجزء الثالث ) – المجالات الكهربائية

الخميس، 30 أغسطس 2018


بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
حل المسائل التدريبية لدرس تطبيقات المجالات الكهربائية ( الجزء الثالث )  – المجالات الكهربائية
نبدا على بركة الله ..

27. مكثف كهربائي سعته 27 μF وفرق الجهد الكهربائي بين لوحيه 45 V . ما مقدار شحنة المكثف ؟

الحل :



28. مكثفان ، سعة الأول 3.3 μF ، وسعة الآخر 6.8 μF ، إذا وصل كل منهما بفرق جهد 24 V فاي المكثفين له شحنة أكبر ؟ وما مقدارها ؟

الحل :




29 . إذا شحن كل من المكثفين في المسألة السابقة بشحنة مقدارها 3.5x10-4 C فأي المكثفين له فرق جهد كهربائي أكبر بين طرفيه ؟ وما مقداره ؟

الحل :




30. شحن مكثف كهربائي سعته 2.2 μF حتى أصبح فرق الجهد الكهربائي بين لوحيه 6.0 V ، ما مقدار الشحنة الإضافية التي يتطلبها رفع فرق الجهد بين طرفيه إلى 15.0 V ؟

الحل :


31. عند إضافة شحنة مقدارها 2.5x10-5 c إلى مكثف يزداد فرق الجهد بين لوحيه من 12.0 V إلى 14.5 V ، احسب مقدار سعة المكثف .
الحل :






تم بحمد الله


نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "



بالتوفيق للجميع ...^_^



حل المسائل التدريبية لدرس تطبيقات المجالات الكهربائية ( الجزء الثاني ) – المجالات الكهربائية

الثلاثاء، 28 أغسطس 2018


بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
حل المسائل التدريبية لدرس تطبيقات المجالات الكهربائية ( الجزء الثاني ) – المجالات الكهربائية
نبدأ على بركة الله ..

23. تسقط قطرة زيت في جهاز مليكان مع عدم وجود مجال كهربائي . ما القوى المؤثرة فيها ؟ وإذا سقطت القطرة بسرعة متجهة ثابتة فصف القوى المؤثرة فيها .
الحل :
قوة الجاذبية الأرضية ( الوزن ) في اتجاه الأسفل ، وقوة الاحتكاك مع الهواء في اتجاه الأعلى . وغذا سقطت القطرة بسرعة متجهة ثابتة تكون القوتان متساويتان في المقدار .

24. إذا علقت قطرة زيت وزنها 1.9x 10-15 N في مجال كهربائي مقداره 6.0x103 N/C فما مقدار شحنة القطرة ؟ وما عدد فائض الإلكترونات التي تحملها القطرة ؟

الحل :




25. قطرة زيت وزنها 6.4x10-15 N تحمل إلكترونا فائضا واحدا . ما مقدار المجال الكهربائي اللازم لتعليق القطرة ومنعها من الحركة ؟
الحل :



26. علقت قطرة زيت مشحونة بشحنة موجبة وزنها 1.2x10-14 N بين لوحين متوازيين البعد بينهما 0.64 cm . إذا كان فرق الجعد بين اللوحين 240 V فما مقدار شحنة القطرة ؟ وما عدد الإلكترونات التي فقدتها لتكتسب هذه الشحنة ؟

الحل :





تم بحمد الله


نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "



بالتوفيق للجميع ...^_^



حل المسائل التدريبية لدرس تطبيقات المجالات الكهربائية ( الجزء الأول ) – المجالات الكهربائية

الخميس، 23 أغسطس 2018


بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
حل المسائل التدريبية لدرس تطبيقات المجالات الكهربائية ( الجزء الأول ) – المجالات الكهربائية
نبدأ على بركة الله ..

16. شدة المجال الكهربائي بين لوحين فلزيين واسعين متوازين ومشحونين 6000 N/C ، والمسافة بينهما 0.05 m . احسب فرق الجهد الكهربائي بينهما .
الحل :



17. إذا كانت قراءة فولتميتر متصل بلوحين متوازيين مشحونين 400 V عندما كانت المسافة بينهما 0.020 m ، فاحسب المجال الكهربائي بينهما .
الحل :




18. عندما طبق فرق جهد كهربائي مقداره 125 V على لوحين متوازيين تولد بينهما مجال كهربائي مقداره 4.25x103 N/C . ما البعد بين اللوحين ؟

الحل :



19. ما الشغل المبذول لتحريك شحنة 3.0 C خلال فرق جهد كهربائي مقداره 1.5 V ؟
الحل :



20 . يمكن لبطارية سيارة جهدها 12 V ومشحونة بصورة كاملة أن تختزن شحنة مقدارها 1.44x106 C . ما مقدار الشغل الذي يمكن أن تبذله البطارية قبل أن تحتاج إلى إعادة شحنها ؟

الحل :




21. يتحرك إلكترون خلال أنبوب الأشعة المهبطية لتلفاز ، فتعرض لفرق جهد مقداره 18000 V . ما مقدار الشغل المبذول على الإلكترون عند عبوره فرق الجهد هذا ؟

الحل :



22. إذا كان مقدار المجال الكهربائي في مسارع جسيمات يساوي 4.5x105 N/C ، فما مقدار الشغل المبذول لتحريك بروتون مسافة 25 cm خلال هذا المجال ؟
الحل :








تم بحمد الله


نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "



بالتوفيق للجميع ...^_^




ملخص درس تطبيقات المجالات الكهربائية – المجالات الكهربائية

الثلاثاء، 21 أغسطس 2018



بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
ملخص درس تطبيقات المجالات الكهربائية – المجالات الكهربائية
 
نبدأ على بركة الله
    -       طاقة الوضع الكهربائية : طاقة مختزنة في الشحنة عند بذل شعل عليها ..
   + لإبعادها عن شحنة مخالفة لها .
   + لتقريبها من شحنة مماثلة لها .
    -       وحدة قياس طاقة الوضع الكهربائية هي الجول "J" .
    -       تزداد طاقة الوضع الكهربائية المختزنة في الشحنة عند :
   + زيادة مقدار الشحنة .
   + تحريك الشحنة في اتجاه معاكس لاتجاه القوة .
    -       فرق الجهد الكهربائي "الجهد الكهربائي أو الفولتية " : التغير في طاقة الوضع الكهربائية لكل وحدة شحنة داخل مجال كهربائي .
    -       نستخدم القانون التالي لإيجاد فرق الجهد :



     -       فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين يعتمد على موقع النقطتين فقط ولا يعتمد على المسار الذي يسلك للحركة من غحدى النقطتين إلى الآخر .
     -       الفولتمتر : جهاز يستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين .
     -       سطح تساوي الجهد : موضعان أو أكثر داخل المجال الكهربائي يكون فرق الجهد الكهربائي بينهما صفرا .
   مثال على سطح تساوي الجهد : المسار الدائري حول الشحنة .
     -       فرق الجهد بين أي نقطتين على المسار الدائري حول الشحنة يساوي صفرا .
     -       علل : لا يبذل شغلا في تحريك شحنة الاختبار في مسار دائري حول الشحنة .
لأن القوة التي يؤثر بها المجال في شحنة الاختبار دئما عمودية على اتجاه حركتها .
     -       التغير في فرق الجهد الكهربائي :
       + إشارته موجبة :
·      عند إبعاد شحنة الاختبار الموجبة عن شحنة سالبة .
·      عند تقريب شحنة الاختبار الموجبة من شحنة موجبة .
+ إشارته سالبة :
·      عند تقريب شحنة الاختبار الموجبة من شحنة سالبة .
·      عند إبعاد شحنة الاختبار الموجبة عن شحنة موجبة .
     -       العوامل التي يعتمد عليها التغير في فرق الجهد :
   + المجال الكهربائي .
   + الإزاحة بين النقطتين .
     -       ملاحظة مهمة : التغير في فرق الجهد لا يعتمد على مقدار شحنة الاختبار .
     -       ازدياد فرق الجهد الكهربائي :
   + فرق الجهد الكهربائي يزداد عند إبعاد الشحنات المختلفة بعضها  عن بعض .
   + فرق الجهد الكهربائي يزداد عند تقريب الشحنات المتماثلة بعضها على بعض .
     -       نقصان فرق الجهد الكهربائي :
   + فرق الجهد الكهربائي ينقص عند تقريب الشحنات المختلفة بعضها على بعض .
   + فرق الجهد الكهربائي ينقص عند إبعاد الشحنات المتماثلة بعضها عن بعض .
     -       المجال الكهربائي المنتظم : المجال الثابت في المقدار والاتجاه عند النقاط جميعها ما عدا النقاط عند حواف اللوحين .
 مثاله : المجال بين لوحبن فلزيين مستويين أحدهما موجب الشحنة والآخر سالب الشحنة .
     -       شكل خطوط المجال الكهربائي المنتظم : متوازية والمسافة بينها متساوية .
     -       اتجاه المجال الكهربائي المنتظم : من اللوح الموجب إلى اللوح السالب .
     -       فرق الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم : حاصل ضرب شدة المجال الكهربائي المنتظم في المسافة التي تحركتها الشحنة .



     -       الجهد الكهربائي بالقرب من اللوح الموجب أكبر منه بالقرب من اللوح السالب .
     -       الجهد الكهربائي يزداد كلما تحركنا في اتجاه معاكس لاتجاه المجال الكهربائي .
     -       تجربة قطرة الزيت :" تطبيق على المجال الكهربائي المنتظم "
   +  الهدف منها : قياس شحنة الإلكترون .
   + أول من اجراها : الفيزيائي الأمريكي روبرت مليكان .
   + حساب شحنة قطرة زيت :
·      نرش بالمرذاذ قطرة زيت دقيقة في الهواء فتشحن بسبب الاحتكاك أثناء رشها .
·      نترك القطرات تسقط إلى الأسفل بتأثير قوة الجاذبية الأرضية فيدخل بعضها في الفتحة الموجودة في اللوح العلوي داخل الجهاز .
·      نطبق فرق جهد كهربائي بين اللوحين ليؤثر المجال الكهربائي الناشئ بين اللوحين بقوة في القطرات المشحونة بشحنة سالبة إلى أعلى .
·      نضبط فرق الجهد لمعرفة مقدار المجال الكهربائي اللازم لتعليق قطرات زيت مشحونة في الهواء بين اللوحين " وزن القطرة إلى أسفل يساوي مقدار القوة الكهربائية المؤثرة في القطرة على أعلى " .
·      نوقف المجال الكهربائي بين اللوحين فتسقط قطرة الزيت تحت تاثير وزنها إلى اسفل ومقاومة الهواء إلى أعلى وبقياس سرعتها الحدية يمكننا حساب وزن القطرة .
·      نحسب شحنة القطرة بمعرفة وزن القطرة ومقدار المجال الكهربائي المؤثر .
    + ملاحظات مليكان :
·      قطرات الزيت ذات شحنات مختلفة .
·      التغير في شحنة قطرات الزيت دائما من مضاعفات الرقم 1.6x10-19 C .
+ استنتاج مليكان : أقل تغير في الشحنة يساوي 1.6x10-19 C ويساوي شحنة الإلكترون .
+الشحنة المكماة : شحنة أي جسم هي فقط مضاعفات صحيحة لشحنة الإلكترون .



      حيث أن n هو عدد الالكترونات ، وq شحنة قطرة الزيت ، e شحنة الإلكترون  .

     -       مبدأ توزيع الشحنة : الشحنات تتوزع بين الاجسام المتلامسة بنسبة مساحتها السطحية بحيث تكون القوة المحصلة المؤثرة في كل شحنة صفرا .
     -       أي نظام يؤول إلى الاتزان عندما تصبح طاقته أقل ما يمكن .
     -       انتقال الشحنات بين الأجسام المتلامسة :
   + الشحنات تنتقل تلقائيا من الكرة ذات الجهد المرتفع إلى الكرة ذات الجهد المنخفض .
   + عند الاتزان ، ينعدم فرق الجهد بين الكرتين و يتوقف انتقال الشحنات بينهما .
     -       ملامسة كرة موجبة لأخرى متعادلة لها الحجم نفسه :
   + الكرة الموجبة ذات جهد المرتفع والكرة المتعادلة ذات جهد منخفض .
   + عند التلامس ، تتوزع الشحنات على الكرتين بالتساوي .

     -       تلامس كرتان مشحونتان ومختلفتان في الحجم :
   + عدد الشحنات على الكرتين نفسه لذلك جهد الكرة الضغيرة أعلى من جهد الكرة الكبيرة .
   + عند التلامس ، القوة المحصلة تنقل الشحنات من الكرة الصغيرة إلى الكرة الكبيرة .
   + عند الاتزان ، شحنة الكرة الكبيرة أكبر من شحنة الكرة الصغيرة .
     -       تأريض الأجسام : وصل الأجسام بالأرض للتخلص من الشحنة الفائضة .
     -       تأريض الجسم يجعل فرق الجهد بينه وبين الأرض صفرا .
     -       تأريض صهريج النفط :
   + تشحن صهاريج النفط عن طريق الاحتكاك .
   + انتقال الشحنات الزائدة إلى الأرض من خلال بخار البنزين يحدث انفجارا .
   + لمنع اشتعال بخار البنزين يتم تفريغ الشحنات بطريقة آمنة عن طريق تاريض الصهريج .
     -       تأريض جهاز الحاسوب :
   + يتولد فرق الجهد بين الحاسوب والأرض .
   + إذا لامس شخص الحاسوب فستتدفق الشحنات من الحاسوب إلى الشخص ويؤدي ذلك إلى تلف الجهاز أو إيذاء الشخص .
   + لمنع ذلك يتم تفريغ الشحنات بطريقة آمنة عن طريق تأريض الحاسوب .
     -       توزيع الشحنات على سطوح الموصلات :
الشحنات تتوزع على سطوح الموصل مبتعدة عن بعضها أبعد ما يمكن ، لذلك ..
   + طاقة النظام أقل ما يمكن .
   + القوة المحصلة المؤثرة في كل شحنة تساوي صفرا .
   + لا يوجد مجال كهربائي أو مركبة للمجال موازية لسطح الموصل المشحون . 
   + لا يوجد فرق جهد بين أي نقطتين على سطح الموصل المشحون .
   + سطح الموصل المشحون سطح تساوي جهد .
     -       الموصل المصمت والموصل الأجوف :
   + الموصل المصمت : الشحنات الفائضة تتوزع على سطح الموصل المصمت بانتظام .
   + الموصل الأجوف
·      الشحنات تتوزع على سطح الموصل الخارجي بانتظام .
·      لا توجد شحنات على سطح الموصل الداخلي
·      الوعاء الفلزي المغلق يعمل درعا واقيا يحمي ما بداخله من المجالات الكهربائية ، ومثال ذلك : الناس داخل السيارة محميون من المجالات الكهربائية الناتجة عن البرق .
     -       الموصل غير المنتظم :
الشحنات تتوزع على سطح الموصل الخارجي ، وعند الرؤوس المدببة تكون ..
   + الشحنات أكثر قربا بعضها من بعض ( أي كثافة الشحنات كبيرة ) .
   + خطوط المجال أكثر تقاربا ( أي أن المجال الكهربائي اكبر ) .
     -       العوامل التي يعتمد عليها المجال الكهربائي خارج الموصل المشحون :
   + شكل الموصل .
   + فرق الجهد بين الموصل والأرض .
     -       عمليات التفريغ الكهربائي :
   + قرب الرؤوس المدببة ، المجال الكهربائي الكبير قادر على مسارعة الإلكترونات والأيونات الناتجة عن مرور الأشعة الكونية خلال الذرات .
   + يتأين المزيد من الذرات نتيجة اصطدام الإلكترونات والأيونات بذرات أخرى .
   + ظهور وهج وردي اللون .
     -       حدوث الشرارة الكهرباية :
   + قرب الرؤوس المدببة ، المجال الكهربائي الكبير بصورة كافية ينتج حزمة من الايونات والإلكترونات .
   + اصطدام الأيونات والإلكترونات بجزيئات أخرى يشكل البلازما ويؤدي إلى حدوث شرارة كهربائية .
     -       علل : تجعل الموصلات ذات الشحنة الكبيرة أو التي تعمل تحت فروق جهد كبيرة ملساء وانسيابية الشكل .
لتقليل المجالات الكهربائية وذلك للحد من عمليات التفريغ الكهربائي وحدوث الشرارة الكهربائية .
    -       عمل مانعة الصواعق :
   + يثبت قضيب بطريقة تجعل المجال الكهربائي بالقرب من طرفه كبيرا .
   + مع استمرار تسريع المجال الكهربائي للإلكترونات والأيونات يبدأ تشكل مسار موصل بين طرف القضيب والغيوم .
   + شحنات الغيمة تفرغ في صورة شرارة في رأس القضيب المدبب جدا .
   + الشحنات تنتقل من القضيب عبر موصل لتتفرغ بصورة آمنة في الأرض .
    -       السعة الكهربائية لجسم : النسبة بين شحنة الجسم وفرق الجهد الكهربائي عليه .
    -       زجاجة ليدن :
   + مخترعها : الفيزيائي الهولندي بيترفان مسجنيروك .
   + استخدامها : تخزين كمية كبيرة من الشحنات الكهربائية .
    -       بنيامين فرانكلين استخدم زجاجة ليدن لتخزين الشحنات الكهربائية الناتجة عن البرق .
    -       المكثف الكهربائي : موصلين مشحونين بشحنتين متساويتين في المقدار ومختلفتين نوعا يفصل بينهما مادة عازلة .
    -       يستخدم المكثف الكهربائي في تخزين الشحنات الكهربائية .
    -       تسمية المكثف / نسمي المكثف حسب نوع المادة العازلة بين لوحيه ومن أمثلتها : " السيراميك ، المايكا ، البولستر ، الورق ، الهواء " .
    -       علل : في المكثفات " شرائط الألمنيوم المفصولة بطبقة رقيقة من البلاستيك ملفوفة بصورة أسطوانية .
كي ينقص حجمها ولا تشغل حيزا كبيرا .
    -       علل : يجب عدم نزع غطاء التلفاز أو شاشة الحاسوب حتى لو لم تكن متصلة بمصدر جهد كهربائي .
لأن المكثفات فيها تبقى مشحونة عدة ساعات بعد إغلاق الجهاز .
    -       المكثفات الضخمة : مكثفات كبيرة يمكنها تخزين شحنات تفي لإحداث البرق الاصطناعي أو تشغيل الليزرات العملاقة .
    -       السعة الكهربائية لمكثف : النسبة بين الشحنة على أحد اللوحين وفرق الجهد بينهما .
    -       العوامل المؤثرة في السعة الكهرائية لمكثف : الابعاد الهندسية للمكثف .
    -       عوامل لا تعتمد عليها سعة المكثف :
   + شحنة المكثف .
   + فرق الجهد بين لوحي المكثف .
    -       التحكم في سعة المكثف :
   + تغيير مساحة سطح اللوحين "تزداد السعة بريادة مساحة سطح اللوحين " .
   + تغيير المسافة بين اللوحين " تزداد السعة بتقليل المسافة بين اللوحين " .
   + تغيير طبيعة المادة العازلة بين اللوحين " تزداد السعة بزيادة قدرة المادة العازلة على عزل الشحنات .
    -       طريقة قياس السعة الكهربائية :
   + نضع شحنة +q على أحد لوحي مكثف وشحنة -q على اللوح الآخر .
   + نقيس فرق الجهد الكهربائي بين اللوحين .
   + نحسب نسبة الشحنة إلى فرق الجهد فنحصل على السعة الكهربائية .
    -       نستخدم القانون التالي لإيجاد السعة الكهربائية :



    -       الفاراد : كولوم لكل فولت (F = C/V)
    -       وحدة الفاراد وحدة كبيرة جدا لقياس السعة لذلك نستخدم ..
   + المايكروفاراد "µF" = 10-6 F
   + البيكوفاراد "pF" = 10-12 F







تم بحمد الله


نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "



بالتوفيق للجميع ...^_^