ملخص وأوراق عمل الحث الكهرومغناطيسي فيزياء صف ثاني عشر متقدم فصل ثالث
ملخص وأوراق عمل الحث الكهرومغناطيسي فيزياء صف ثاني عشر متقدم فصل ثالث
المادة: فيزياء
الصف: الثاني عشر المتقدم – الفصل الدراسي الثالث
عدد صفحات الملف 14
صيغة الملف PDF
يمكنك تحميل ملف (ملخص وأوراق عمل الحث الكهرومغناطيسي فيزياء صف ثاني عشر متقدم فصل ثالث) في الأعلى من خلال زر تحميل الملف
كما يمكنك تصفح الملف على موقع مدرستي الإماراتية بشكل صور أو بشكل PDF
يمكنك الاشتراك بصفحتنا على الفيس بوك
تابعنا أيضاً على التليجرام
[ توليد موجات كهرومغناطيسية باستخدام ملف ومكثف كهربائي ]
الغرض منها:
توليد موجات كهرومغناطيسية ذات ترددات كبيرة . ( مساوية لتردد اهتزاز دائرة الملف والمكثف)
التركيب:
دائرة كهربائية تتركب من ملف ومكثف كهربائي يتصلان على التوالي.
طريقة العمل
- أ. يتم شحن المكثف بواسطة بطارية ، فيولد فرق الجهد بين لوحي المكثف مجالا كهربائيا
- ب. عند فصل البطارية يفقد المكثف شحنته تدريجيا، وتتدفق الالكترونات ( التيار) خلال الملف مولدة مجالا مغناطيسيا متزايدا.
- ت. عندما يفقد المكثف شحنته، ينهار المجال المغناطيسي للملف ، فتتولد قوة دافعة كهربائية عكسية تعمل على شحن المكثف بالاتجاه المعاكس.
- ث. تتكرر العملية السابقة عدة مرات حتى تتخامد بعد فترة بسبب الطاقة الحرارية الضائعة في مقاومة الأسلاك
- ج. عند توصيل الهوائي بالمكثف تبث مجالات المكثف في الهواء في صورة موجات كهرومغناطيسية تسمي اشعاع كهرومغناطيسي.
الاشعاع الكهرومغناطيسي:
الطاقة التي تحمل أو تشع على شكل موجات كهرومغناطيسية
ملاحظة مهمة:
تردد الموجة الكهرومغناطيسية الناتجة تساوي عدد الاهتزازات خلال الثانية في الدائرة، ويمكن التحكم فيها من خلال تغيير حجمي المكثف والملف
تحولات الطاقة في دائرة المكثف والملف:
- أ. تختزن الطاقة في دائرة الملف والمكثف في المجال المغناطيسي للملف والمجال الكهربائي للمكتف
- ب- عندما تكون شحنة المكتف صفرا ، يصل التيار الى قيمته العظمى بالملف ، وتكون الطاقة المختزنة في المجال المغناطيسي في قيمتها العظمى
- ت. عندما يكون للمكثف أكبر شحنة يصبح التيار المار بالملف صفرا، وتكون الطاقة المختزنة في المجال الكهربائي في قيمتها العظمى.
- ث. الطاقة الكلية للدائرة الكهربائية تساوي مقدار ثابت. أي أن مجموع طاقتي المجالين الكهربائي و المغناطيسي والطاقة الحرارية في الأسلاك والطاقة المحمولة بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية تكون ثابتة دائما
[ توليد موجات كهرومغناطيسية بواسطة الكهرباء الاجهادية ]
الكهرباء الاجهادية:
خاصية البلورة تسبب انحناءها أو تشوهها فتولد ذبذبات كهربائية (فرق جهد متناوب) بترددات معينة عند تطبيق فرق جهد متناوب عليها.
طريقة العمل:
- أ- يتم قطع بلورة الكوارتز عرضيا ، ويطبق فرق جهد عليها
- ب. تتشوه البلورة فتولد قوة دافعة كهربائية متذبذبة بتردد معين مساو لتردد اهتزاز البلورة نفسه أحيت يزداد تردد البلورة بتقليل سمكها).
- ت. يتم تضخيم القوة الدافعة الكهربائية المتغيرة واعادتها للبلورة للمحافظة على استمرار الاهتزاز
- ث. القوة الدافعة الكهربائية المتغيرة تولد مجالا كهربائيا متغيرا.
- ج. يولد المجال الكهربائي المتغير مجالا مغناطيسيا متغيرا ومتعامدا معه
- ح. ينشأ عن ترابط المجالات الكهربائية والمغناطيسية موجات كهرومغناطيسية ترددها مساو لتردد اهتزاز البلورة تنتشر في الفضاء بسرعة الضوء
[ استقبال الموجات الكهرومغناطيسية ]
التركيب:
- هوائي استقبال: لتحويل الموجات الكهرومغناطيسية الى تيار أو فرق جهد أو قوة دافعة كهربائية متغيرة لها نفس تردد الموجة المستقبلة.
- المستقبل: ويتكون من ثلاث أجزاء رئيسية:
أ- دائرة المكثف والملف الموالف : لاختيار موجات ذات تردد معين ورفض الباقي
ب- الكاشف: فك شفرة الإشارة وتحليلها الى تيار حامل وتيار (الصوت والصورة)
ت- الضخم: تكبير وتضخيم الإشارة
آلية العمل:
- تعمل المجالات الكهربائية للموجة الكهرومغناطيسية على تسارع الالكترونات ( تسارع الالكترونات تعني تولد تيار ) الموجودة في الهوائي.
- يتكون في الهوائي تيار متغير أو فرق جهد أو قوة دافعة كهربائية متغيرة ( إشارة كهربائية ترددها مساو لتردد الموجة الكهرومغناطيسية
- تنتقل الإشارات الكهربائية ذات الترددات المختلفة و الناتجة عن الكثير من الموجات الكهرومغناطيسية الى دائرة الموالف (تحتوي على ملف ومكاف)، حيث يتم اختيار موجات ذات تردد معين للدخول ويكون تردد الموجة المطلوبة مساو لتردد دائرة المكثف والعنف فيتغير ستة المكثف ، يتغير تردد دائرة الموالف، ويسمح للموجة ( الإشارة الكهربائية ) التي لها نفس تردد الدائرة بالدخول.
- تدخل الإشارة الكهربائية التي تم اختيارها إلى الكاشف حيث يقوم بفك شفرتها وتحليلها الى تیار حامل وتيار (الصوت والصورة).
- يرسل تيار الإشارة (الصوت أو الصورة الى المضخم حيث يتم تضخيمها وتكبيرها ، فيما يتم التخلص من التيار الحامل في الأرض.
[ الأطباق اللاقطة ]
الغرض منها:
عكس الموجات الكهرومغناطيسية القصيرة جدا وتركيزها على قطعة أو جهاز يسمى اللاقط
آلية العمل
- عندما تصطدم الموجات الكهرومغناطيسية بالطبق اللاقط ، فانه يعمل على عكس تلك الموجات على جهاز صغير يسمى “اللاقط”.
اللاقط: جهاز يحتوي على هوائي قصير ثنائي القطب يثبت بواسطة ثلاثة قوائم فوق الطبق. - يعمل اللاقط ( هوائي صغير) على تحويل الموجات الكهرومغناطيسية الى اشارات كهربائية ( تيارات أو فريق جهد متغيرة) وتمريرها الى
- تنتقل الإشارات الكهربائية المختلفة والناتجة عن عدد كبير من الموجات الكهرومغناطيسية الى دائرة الملف والمكثف (الموالف) حيث يتم اختيار
الموجة ذات التردد المحدد ، ثم تصل الى الكاشف ، فالمضخم. والتي تم التطرق لها سابقا بالتفصيل
[ الطاقة من الموجات ]
الموجات بصورة عامة تحمل الطاقة بالإضافة إلى حملها المعلومات. ويمكن أن تتحول هذه الطاقة الى صور الطاقة المختلفة كالحرارية والضوئية والكيميائية وغيرها.
- أ. تحول طاقة الموجات الى طاقة حرارية.
مثال: الميكروويف :
تعمل ترددات موجات الميكروويف و الأشعة تحت الحمراء على مسارعة الالكترونات في الجزيئات، فتتحول طاقة الموجات إلى طاقة حرارية في الجزيئات. وهي طريقة عمل الميكروويف. - ب- تحول طاقة الموجات الى طاقة كيميائية
مثال 1:
تكون الصور على الأفلام الفوتوجرافية.
تعمل الطاقة في موجات الضوء على احداث تفاعلات كيميائية داخل الفيلم، فتقل الطاقة الى الالكترونات، فيحدث تسجيلا دائما للضوء القادم من الجسم على الفيلم أي يكون للجسم صورة.مثال2:
حروق الشمس وسمرة الجلد
تسبب بعض الاشعاعات ذات الترددات الكبيرة مثل الأشعة فوق البنفسجية UVحدوث الكثير من التفاعلات الكيميائية بما فيها تلك التي تحدث في الخلايا الحية . وتسبب حروق الشمس وسمرة الجلد وبعض الأمراض الخطيرة
قوانين تحتاجها لكل المسائل المتعلقة بالموضوع
- الطول المجي بدلالة التردد ولعكس
- طول الهواني (ذو الطرفين)بدلالة الطول الموجي للموجة المستقبلية
- طول الهواني (ذو الطرف الواحد) بدلالة الطول الموجي للموجة المستقبلية
[ الأشعة السينية ]
الأشعة السينية : موجات كهرومغناطيسية ذات تردد كبير تتبعت بواسطة الالكترونات المتسارعة.
طريقة توليدها:
- يتم تسريع الإلكترونات واكسابها طاقة حركية كبيرة بواسطة فرق جهد كبير جدا خلال الأنبوب و المفرغ من الهواء
- عند اصطدام الالكترونات بهدف فلزي (الأنود) ، فأنها تتباطأ وتتحول طاقتها الحركية الكبيرة الى موجات كهرومغناطيسية ذات تردد كبير تسمي الأشعة السينية.
مميزاتها:
- هي أشعة ذات نفاذية عالية وهو ما يفسر خروج تلك الأشعة من الأنبوب بعد أن قام رونتجن باعتراضها بقطعة من الخشب أثناء تجربته.
- تستطيع أن تنفذ من أنسجة الجسم ولكنها لا تنفذ من العظام ، وقد استفاد الأطباء من تلك الظاهرة في العديد من التطبيقات الطبية
