اشترك بخدمة البريد ليصلك جديدنا ..

ملخص درس المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء – الكهرومغناطيسية

الخميس، 14 فبراير 2019



بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
ملخص درس المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء – الكهرومغناطيسية
نبدأ على بركة الله ...





    -       العالم أورستد :
+ ملاحظاته : لاحظ انحراف إبرة البوصلة عند اقترابها من سلك يسري فيه تيار كهربائي .
+ استنتاجاته :
·      التيار المار في موصل يولد مجالا مغناطيسيا .
·      التيار المتغير يولد مجالا مغناطيسيا متغيرا .
    -       الحث الكهرومغناطيسي : انتاج مجال كهربائي متغير بسبب مجال مغناطيسي متغير .
+ مكتشفه : العالمان مايكل فاراداي وجوزيف هنري كل على حدة .
+ علل : خطوط المجال الكهربائي الحثي تشكل حلقات مغلقة خلافا للمجال الكهروسكوني .
لأنه لا توجد شحنات عن النقاط التي تبدأ منها أو تنتهي فيها خطوط المجال .
    -       افتراضات جيمس ماكسويل :
+ المجال الكهربائي المتغير يولد مجالا مغناطيسيا متغيرا .
+ الشحنات المتسارعة والمجالات المغناطيسية المتغيرة تولد مجالات كهربائية ومغناطيسية تتحرك معا في الفضاء .
    -       المجالات الكهرومغناطيسية : الموجات الناتجة عن التغير المزدوج في المجالين الكهربائي والمغناطيسي وتنتقل في الفضاء .
    -       خصائص الموجات الكهرومغناطيسية :
+ تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ أو الهواء بسرعة الضوء 3x108 m/s .
+ تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية في المواد العازلة بسرعة أقل من سرعتها في الفراغ .
+ حاصل ضرب الطول الموجي في التردد لأي موجة كهرومغناطيسية مقدار ثابت " بزيادة الطول الموجي يقل التردد والعكس صحيح .
    -       العوازل الكهربائية : مواد غير موصلة تنتقل خلالها الموجات الكهرومغناطيسية بسرعة أقل من سرعة الضوء في الفراغ .
    -       العلاقات الرياضية :
+ العلاقة بين الطول الموجي والتردد :



+ العلاقة بين سرعة انتشار الموجة في العازل وسرعة الضوء :



    -       توليد المجالات الكهرومغناطيسية :
+ الموجات الناتجة من ملف ومكثف كهربائي .
+ الموجات الناتجة باستخدام الكهرباء الإجهادية .
+ الموجات الناتجة من مصدر نتناوب .
    -       الموجات الكهرومغناطيسية الناتجة من مصدر متناوب :
+ الهوائي : سلك مصمم لنقل أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية .
+ تردد الموجة الكهرومغناطيسية مساو لتردد دوران مصدر التيار المتناوب المولد لها .
    -       تمثيل الموجات الكهرومغناطيسية :
+ المجال الكهربائي يتذبذب إلى أعلى وإلى أسفل .
+ المجال المغناطيسي يتذبذب بزوايا قائمة مع المجال الكهربائي .
+ المجالان الكهربائي والمغناطيسي متعامدان وعموديان على اتجاه انتشار الموجة .
    -       علل : الموجة الكهرومغناطيسية الناتجة بواسطة الهوائي تكون مستقطبة .
لأن المجال الكهربائي يكون موازيا لموصل الهوائي .
    -       الطيف الكهرومغناطيسي : مدى الترددات والأطوال الموجية التي تشكل جميع أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي .
    -       دائرة المكثف والملف :
+ وصفها : دائرة كهربائية مكونة من ملف " محث " ومكثف كهربائي متصلان معا على التوالي .
+ استخدامها : توليد الموجات الكهرومغناطيسية .
-       تردد الموجة الكهرومغناطيسية الناتجة عن دائرة المكثف والملف يعتمد على حجم كل من المكثف والملف .
    -       الطاقة في دائرة المكثف والملف : مقدار الطاقة الكلية في الدائرة ويساوي مجموع طاقتي المجالين الكهربائي والمغناطيسي والطاقة الحرارية الضائعة في الأسلاك والطاقة المحمولة بعيدا بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية المتولدة .
    -       العلاقة بين التيار والطاقة المختزنة في الملف والمكثف :
التيار
الطاقة المختزنة في الملف
الطاقة المختزنة في المكثف
قيمة عظمى
قيمة عظمى
صفرا
صفرا
صفرا
قيمة عظمى

    -       الإشعاع الكهرومغناطيسي : الطاقة التي تحمل أو تشع على شكل موجات كهرومغناطيسية .
    -       علل : تخامد الذبذبات الناتجة عن دائرة الملف والمكثف بعد فترة من الزمن .
بسبب مقاومة الدائرة حيث يستهلك جزء من الطاقة على شكل حرارة .
    -       المحافظة على استمرار الاهتزازات دون تخامد :
+ إضافة مصدر طاقة في الدائرة .
+ إضافة ملف آخر إلى الدائرة لتشكيل محول كهربائي " في المحول تكون الذبذبة المكبرة الناتجة عن الملف الثانوي في حالة رنين مع دائرة الملف والمكثف وتحافظ على استمرار حدوث الاهتزازات . "
    -       التجويف الرنان : صندوق على شكل متوازي مستطيلات يعتمد على الملف والمكثف معا .
+ من أمثلته : التجويف الرنان في أفران الميكرويف يولد موجات ميكروويف تستخدم في طهي الطعام .
+ حجمه :
·      حجم صندوق التجويف الرنان يحدد تردد الاهتزاز .
·      لتوليد أعلى تردد للموجات تحت الحمراء نجعل حجم التجويف الرنان بحجم الجزيء .
    -       الكهرباء الإجهادية : خاصية للبلورة تسبب انحناءها أو تشوهها فتولد تذبذبات كهربائية عند تطبيق فرق جهد عليها .
    -       العلاقة بين سمك البلورة وتردد الاهتزازاة علاقة خطية عكسية .
    -       علل : استخدام بلورات الكوارتز في الساعات .
لأن ترددات اهتزازاتها ثابتة تقريبا .
    -       استقبال الموجات الكهرومغناطيسية :
+ طريقتها : يوجه الهوائي في اتجاه استقطاب الموجة نفسه وذلك يجعله موازيا لاتجاه المجالات الكهربائية للموجة لكي يكون تسارع الإلكترونات في مادة الهوائي أكبر ما يمكن .
+ هوائي الاستقبال :
·      طول الهوائي يتناسب طرديا مع طول الموجة
·      طول الهوائي يساوي نصف طول الموجة التي نريد التقاطها ليكون للجهد قيمة عظمى .
·      فرق الجهد بين طرفي الهوائي يتذبذب بتردد الموجة الكهرومغناطيسية نفسه .
    -       علل : الهوائي المصمم لالتقاط موجات الراديو والتلفاز أطول كثيرا من الهوائي المصمم لالتقاط موجات الميكرويف .
لأن طول موجات الراديو والتلفاز أكبر من موجات الميكروويف .
    -       علل : للكشف عن الموجات الكهرومغناطيسية نستخدم هوائي مكون من عدة أسلاك .
حتى يكون الهوائي أكثر فاعلية .
    -       هوائي التلفاز :
+ مكوناته : يتكون من سلكين أو أكثر المسافة بينهما تعادل ربع الطول الموجي للموجة .
+ المجالات الكهربائية الناتجة عن كل سلك تكون أنماط تداخل بناء تزيد من قوة الإشارة .
    -       يعمل الطبق اللاقط على عكس الموجات التي يستقبلها وتركيزها على جهاز يسمى اللاقط .
    -       علل : مساحة سطح الطبق اللاقط كبيرة .
ليكون قادرا على التقاط موجات الراديو الضعيفة .
    -       اللاقط :
+ تثبيته : يثبت بواسطة ثلاثة قوائم فوق الطبق .
+ محتوياته : يحتوي على هوائي قصير ثنائي القطب .
+ عمله : إرسال الإشارات إلى المستقبل .
    -       المستقبل : جهاز يتكون من هوائي ودائرة ملف ومكثف وكاشف لفك شفرة الإشارة وتحليلها ومضخم .
    -       جهاز الموالف : عبارة عن دائرة ملف ومكثف متصل بالهوائي .
    -       يستخدم جهاز الموالف لاختيار موجات ذات تردد معين ورفض باقي الموجات .
    -       عمل جهاز الموالف : تعدل سعة المكثف حتى يصبح تردد اهتزازات الدائرة مساويا لتردد الموجة المطلوبة وعندها تعمل الموجات ذات التردد المطلوب اهتزازات محددة للإلكترونات في الدائرة .
    -       عمل الميكروويف :
+ الموجات التي ترددها ضمن منطقة الأشعة تحت الحمراء وأشعة الميكرويف تعمل على مسارعة الإلكترونات في الجزيئات .
+ تتحول طاقة الموجات إلى طاقة حرارية في الجزيئات لذلك يسخن الطعام .
    -       عمل الأفلام الفوتوغرافية : الطاقة في موجات الضوء تعمل على إحداث تفاعلات كيميائية داخل الفيلم فنحصل على تسجيل دائم للضوء القادم من الجسم والساقط على الفيلم .
    -       الأشعة فوق البنفسجية : أشعة ذات ترددات عالية تحدث تفاعلات كيميائية في الخلايا الحية مسببة الحروق وسمرة الجلد وأحيانا أمراض خطيرة .
    -       الأشعة السينية :
+ خصائصها :
·      موجات كهرومغناطيسية ذات تردد كبير .
·      نفاذيتها كبيرة حيث أنها تنفذ من أنسجة الجسم اللينة ولا تنفذ من العظام .
·      تؤثر على الأروح الفوتوغرافية فتصبح معتمة .
+ مكتشفها : العالم رونتجن .
+ علل : سمى رونتجن الأشعة السينية بهذا الاسم .
لأنها إشعاعات غريبة غير معروفة .
    -       توليد الأشعة السينية في أنبوبة الأشعة السينية :
   + تسرع الإلكترونات في أنبوبة الاشعة السينية بواسطة فوق جهد كبير لإكسابها سرعات كبيرة جدا .
    + تصطدم الإلكترونات بالمصعد فتتحول طاقاتها الحركية إلى أشعة سينية .
    -       الأشعة السينية في أنبوب تكون الصور بالتلفاز :
+ عندما تصطدم الإلكترونات بالسطح الداخلي لشاشة التلفاز تتوقف فجأة مسببة توهج الفيفور الملون .
+ التوقف المفاجئ للإلكترونات يمكن أن يسبب توليد أشعة سينية .
    -       علل : السطح الداخلي لشاشة التلفاز يحوي مادة الرصاص .
لإيقاف الأشعة السينية وحماية المشاهدين .








تم بحمد الله


نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "



بالتوفيق للجميع ...^_^



اترك تعليقا