ملخص المجال الكهربائي فيزياء صف عاشر متقدم فصل ثاني

ملخص المجال الكهربائي فيزياء صف عاشر متقدم فصل ثاني

المادة: فيزياء

الصف: العاشر متقدم – الفصل الدراسي الثاني

عدد صفحات الملف 46

صيغة الملف PDF

يمكنك تحميل الملف (ملخص المجال الكهربائي فيزياء صف عاشر متقدم فصل ثاني) في الأعلى من خلال زر تحميل الملف

كما يمكنك تصفح الملف على موقع ملفات الإمارات التعليمية بشكل صور أو بشكل PDF

يمكنك الاشتراك بصفحتنا على الفيس بوك
تابعنا أيضاً على التليجرام

[ المجال الكهربائي ]

المجال الكهربائي :
هي المنطقة المحيطة بالشحنة الكهربائية والتي يظهر فيها تأثير القوة الكهربائية .

الشحنة الكهربائية لا تؤثر بقوة مباشرة على شحنة أخرى بل يتم ذلك عبر مجالها الكهربائي ، حيث تعمل الشحنة الأولى على توليد مجال كهربائي يقوم بالتأثير بقوة على الشحنة الثانية .

شحنة الاختبار :
هي شحنة افتراضية موجبة وصغيرة .

استخدام شحنة الاختبار :
(۱) للاستدلال على وجود المجال الكهربائي .
(۲) تحديد اتجاه المجال الكهربائي عند نقطة .

سؤال [۱] علل : تكون شحنة الاختبار صغيرة وموجبة.
الإجابة : حتى لا تؤدي إلى إحداث تغيير في المجال الكهربائي المراد قياسه من حيث المقدار والاتجاه .

شدة المجال الكهربائي ” م ” :
هي القوة التي يؤثر بها المجال الكهربائي على شحنة الاختبار الموضوعة في تلك النقطة مقسوما على مقدار تلك الشحنة ”

شدة المجال الكهربائي =

حيث : م: شدة المجال الكهربائي ، : القوة الكهربائي مقاسة بوحدة النيوتن
ش. : شحنة الاختبار مقاسة بالكولوم.

ملاحظة :
عند وضع شحنة كهربائية نقطية مقدارها “ش ” في مجال كهربائي شدته “م” فإن المجال الكهربائي يؤثر على الشحنة بقوة كهربائية ” ” تعطي بالعلاقة :
ويكون اتجاه القوة الكهربائية بنفس اتجاه المجال الكهربائي إذا كانت الشحنة موجبة وبعكس اتجاه المجال إذا كانت الشحنة سالبة ، كما في الشكل المجاور.
فمثلا عند ضع بروتون وإلكترون في مجال كهربائي ، فإن اتجاه القوة المؤثرة على البروتون تكون بنفس اتجاه المجال لأنه يحمل شحنة موجبة بينما يكون اتجاه القوة المؤثرة على الإلكترون بعكس اتجاه المجال لأنه سالب الشحنة .

سؤال [2] علل : تتحرك الإلكترونات الحرة بعكس اتجاه المجال الكهربائي المؤثر
الإجابة :
لأن الإلكترون يحمل شحنة كهربائية سالبة فيكون اتجاه القوة المؤثرة عليه من المجال الكهربائي بعكس اتجاه المجال لذلك يتحرك الإلكترون باتجاه القوة المؤثرة عليه بعكس اتجاه المجال .

سؤال [3] لماذا تم استخدام شحنة اختبار صغيرة المقدار موجبة لتحديد المجال الكهربائي عند نقطة ما ؟
الإجابة :
تم اختيار شحنة صغيرة موجبة لتحديد المجال الكهربائي عند نقطة ما ، لأن المجال الكهربائي للشحنة الموجبة يخرج منها فهو معروف الأصل والاتجاه ، وتم اختيارها صغيرة حتى لا تؤثر أبعادها على الأبعاد حولها .
وحدة شدة المجال الكهربائي =

ملاحظات على المجال الكهربائي :

1.  المجال الكهربائي كمية متجهة ، لذلك لا تعوض الإشارة السالبة للشحنة في القانون
2.  إذا كانت الشحنة موجبة فإن اتجاه المجال الكهربائي الناتج منها عند نقطة ما يكون
   كما في الشكل المجاور.
3. إذا كانت الشحنة سالبة فإن اتجاه المجال الكهربائي الناتج منها عند نقطة ما يكون
   كما في الشكل المجاور.
4. إذا وضعت شحنة موجبة داخل مجال كهربائي فإنها تتحرك بنفس اتجاه خطوط
   المجال الكهربائي ، وإذا كانت سالبة فإنها تتحرك بعكس اتجاه خطوط المجال الكهربائي

سؤال [4] ماذا نعني بقولنا إن مجالا كهربائية مقداره 5 نيوتن/کولوم .
الإجابة :
أي أن هذا المجال يؤثر بقوة مقدارها 5 نيوتن على شحنة نقطية مقدارها ۱ کولوم توضع فيه .

سؤال [5] في الشكل المجاور ن استخرج ثلاثة أخطاء وع فيها طالب رسم خطوط المجال الكهربائي كما في الشكل المجاور :
الإجابة :
۱. تقاطع خطوط المجال الكهربائي .
۲. خروج خطوط المجال الكهربائي من الشحنة السالبة ودخولها إلى الشحنة الموجبة .
٣. عودة خطوط المجال الكهربائي إلى الشحنة نفسها ( تذكر خطوط المجال الكهربائي غیر مقفلة )

سؤال [6] يمثل الشكل المجاور خطوط المجال الكهربائي لشحنة نقطية تمعن الشكل ثم أجب عما يلي :
۱. على ماذا يدل تباعد خطوط المجال الكهربائي عن بعضها .
۲. هل يعتبر المجال الناتجة عن شحنة نقطية مجالا منتظمة أم لا. فسر إجابتك
الإجابة :
1- يدل على أن اتجاه المجال الكهربائي غير ثابت وكذلك مقدار المجال غير ثابت كلما
ابتعدنا عن الشحنة ، أي المجال الكهربائي غير منتظم
2- لا تعتبر المجال الكهربائي الناتج عن شحنة نقطية مجالا منتظمة ، وذلك لأن خطوط
المجال الكهربائي تتباعد في كل الاتجاهات كلما ابتعدنا عن الشحنة مما يدل على تناقص مقدار المجال كلما ابتعدنا عن الشحنة ، كما أن خطوط المجال تشير إلى اتجاهات مختلفة مما يعني أن اتجاهه غير ثابت وبالتالي فإن المجال الكهربائي الناتج عن الشحنة النقطية مجالا غير منتظما .

سؤال [۷] شحنة مقدارها + ۲ میکرو کولوم وضعت في مجال كهربائي مقداره 50 نيوتن/کولوم ، احسب مقدار واتجاه القوة المؤثرة على هذه الشحنة .
الحل :

سؤال [۸] جسيم شحنته 5 میکرو کولوم وكتلته ۲ هذا المجال. عم يؤثر عليه مجال كهربائي بقوة مساوية لوزنه ، احسب مقدار هذا المجال
الحل :

سؤال [9] صفيحتان مشحونتان بشحنتين متساويتين مقداراً ومختلفتين في النوع ، أ ، ب نقطتان في الحيز بين اللوحين ، كما في الشكل المجاور ، وضعت شحنة مقدارها “- 5 ميکروکولوم عند النقطة ” أ ” فتأثرت بقوة كهربائية مقدارها 0,09 نیوتن للأسفل ، أجب عما يلي :
(1) أرسم خطوط المجال الكهربائي في الحيز بين اللوحين .
(۲) احسب شدة المجال الكهربائي عند النقطة “أ”.
(۳) ما مقدار واتجاه القوة الكهربائية المؤثرة في شحنة مقدارها ” +6 ميكرو کولوم “
عندما توضع في النقطة ” ب ”
الإجابة :
(۱) بما أن القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة السالبة باتجاه الأسفل ، والقوة المؤثرة على الشحنة السالبة تكون باتجاه معاكس للمجال الكهربائي ، لذلك يكون اتجاه المجال الكهربائي بين الصفيحتين باتجاه الأعلى ، أي تكون الصفيحة الثانية موجبة الشحنة، كما في الرسم المجاور.

خطوط المجال الكهربائي:
يمكن تمثيل المجال الكهربائي في منطقة حول شحنة كهربائية ما عن طريق رسم خطوط القوى الكهربائية حول هذه الشحنة .

خط القوة الكهربائية :
هو المسار الذي تسلكه شحنة اختبار موجبة عند وضعها في نقطة في المجال الكهربائي .
يمكن تخطيط المجال الكهربائي للشحنات الكهربائية باستخدام سائل مثل زيت الخروع ودقائق السميد.

مميزات خطوط المجال الكهربائي :
(۱) تتناسب شدة المجال الكهربائي في نقطة ما تناسب طرديا مع مقدار الشحنة
المولدة للمجال الكهربائي كما في الشكل المجاور ” شكل 1″.
(۲) يتناسب عدد خطوط المجال الكهربائي التي تقطع وحدة المساحة العمودية
عليها ” كثافة خطوط المجال ” طرديا مع شدة المجال الكهربائي ، كسا في الشكل المجاور “۲”.
(3) يدل اتجاه المماس لخط المجال عند أي نقطة على اتجاه المجال في تلك النقطة
كما في الشكل المجاور “3”.
(4) خطوط وهمية تبدو خارجة من الشحنة الموجبة وتدخل إلى الشحنة السالبة ،
كما في الشكل المجاور ” 4 “.
(5) خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع . ويبين الشكل المجاور خطوط المجال الكهربائي لبعض الشحنات الكهربائية :