ملخص وأوراق عمل تأثير القوى الكهربائية والمغناطيسية على الجسيمات فيزياء صف ثاني عشر فصل ثالث
ملخص وأوراق عمل تأثير القوى الكهربائية والمغناطيسية على الجسيمات فيزياء صف ثاني عشر فصل ثالث
المادة: فيزياء
الصف: الثاني عشر المتقدم – الفصل الدراسي الثالث
عدد صفحات الملف 13
صيغة الملف PDF
يمكنك تحميل ملف (ملخص وأوراق عمل تأثير القوى الكهربائية والمغناطيسية على الجسيمات فيزياء صف ثاني عشر 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
المجالات الكهربائية والمغناطيسية في القضاء
◊ ما الإنجازات التي حققها العلماء في اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية؟
1- العالم اورستيد: لاحظ انحراف ابره البوصلة عندما اقترب سلك به تيار كهرباني، ووصل الى ان الشحنات المتحركة تنشئ مجالات مغناطيسية
2– فارادى وجوزيف هنري: اكتشفوا الحث الكهرومغناطيسي وهو انتاج مجال كهربائي بسبب مجال مغناطيسي متغير ويمكن أن يتولد بدون اسلاك كما هو بالشكل الأيسر.
◊ ما الذي يوضحه؟
هو أن المجال المغناطيسي المتغير يولد مجال كهربائي متغير مماثل له
علل: لماذا خطوط المجال تشكل حلقات مغلقة؟
لعدم وجود شحنات عند النقاط التي تبدأ منها خطوط المجال، أو النقاط التي تنتهي فيها.
3- العالم جيمس ماكسويل: افترض أن عكس الحث صحيح أيضا، واقترح أن الشحنات الكهربائية ليست ضرورية؛ فالمجال الكهربائي المتغير وحده يمكن أن يولد مجالا مغناطيسية وهذا ما يبينه الشكل الأيمن ثم توقع أن كلا من الشحنات المتسارعة والمجالات المغناطيسية المتغيرة تولد مجالات كهربائية ومغناطيسية تتحرك في الفضاء.
ويسمى المجالان المغناطيسي والكهربائي المنتشران في الفضاء بالموجات الكهرومغناطيسية.
◊ ما خصائص الموجات الكهرومغناطيسية؟
- تسير في الفضاء والفراغ بسرعة ثابته وفي المواد بسرعة اقل.
- تنتشر في خطوط مستقيمة وتتعرض للانعكاس والانتشار والتداخل والحيود.
◊ ما أنواع الموجات الكهرومغناطيسية؟
- الطيف الكهرومغناطيسي: هو مدى الترددات والأطوال الموجية التي تكون سلسلة من الموجات الكهرومغناطيسية
- الإشعاع الكهرومغناطيسي: هي الطاقة التي تحملها او تنشرها الموجة الكهرومغناطيسية.
كيف تنتقل موجات الراديو القصيرة؟
تنتقل في خطوط مستقيمة فيجب نقلها على مراحل من محطة الأخرى على سطح الأرض المنحني
لماذا تستخدم موجات الراديو القصيرة جدا (الميكروويف)؟
الهواتف الخلوية، نظام تحديد المواقع والمعلومات، طهي الطعام.
كيف يستخدم المايكروويف (موجات الراديو القصيرة جدا) في طهي الطعام؟
بامتصاص الماء والدهون الموجودة في الطعام وتتحول طاقة الموجات إلى طاقة حرارية الطهي الطعام.
ما هي ميزة الكاميرات ومناظير الرؤية الليلية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء
الرؤية في الظلام.
ما مميزات الأشعة فوق البنفسجية؟
- تردداتها أعلى
- يمكن أن تأين الجزيئات والذرات
- أحداث تفاعلات كيميائية مثل؛ حروق الشمس.
- تستخدم في الصناعة لمعالجة البوليمرات وتعقيم الأدوات.
- تستخدم في صناعة أشباه الموصلات.
- حفر النقوش على رقائق السيلكون في الدوائر المتكاملة
نقل الموجات الكهرومغناطيسية
كيف يتم بث هذه المعلومات؟
[ الانتشار عبر الفضاء ]
تنتشر الموجات عن طريق اجهزه الارسال التي تقوم بتحويل الأصوات او الصور والبيانات الى إشارات إلكترونية
الهوانى: هو سلك يتصل بمصدر تيار متناوب مصمم لبث واستقبال الموجات
كيف يفعل ذلك؟
- يولد المصدر المتناوب فرق جهد متغيرة في الهوانى الذي يهتز بتردد مسار لتردد مصدر التيار المتناوب
- يولد فرق الجهد المتناوب هذا مجالا كهربائية متغيرة مماثلا؛ منتشرة ومبتعدا عن الهوائي.
- المجال الكهربائي المتغير يولد أيضا مجالا مغناطيسية متغير متعامد مع الصفحة ويكون غير ظاهر وينتشر مبتعدا عن الهوائی
[ الانتشار في المادة ]
يمكن أن تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية خلال المادة
فكيف يحدث ذلك؟
سقوط أشعة الشمس على كأس زجاجية بها ماء مثال عليها فالماء والهواء والزجاج مواد غير موصلة للكهرباء فتسمى بالعوازل الكهربائية.
من العادة أن تكون سرعة الضوء في المواد اقل من سرعتها في الفراغ.
انتاج الموجات الكهرومغناطيسية
ما الطرق لتوليد هذه الموجات؟
1- باستخدام مصدر متناوب
2- باستخدام ملف ومكثف
3- باستخدام الكهرباء الاجهادية
أولا: باستخدام مصدر متناوب
سبب عملها
التوليد ترددات صغيرة بما تقارب 1 اkHz
طريقة عملها:
ارسال موجات كهرومغناطيسية من مصدر متناوب متصل بهواني، ويكون تردد الموجة مساوية لتردد دوران مولد التيار المتناوب
ثانياً: باستخدام ملف ومكثف كهرباني
سبب عملها:
لتوليد ترددات كبيرة
تركيبها:
دائرة تتكون من ملف ومكثف يتصلان على التوالي.
طريقة عملها
1- تولد الدائرة فرق جهد عبر المكثف ينشئ مجالا كهربائيا.
2- عند إزالة فرق الجهد يفصل المكثف وتتدفق الالكترونات المخزونة عبر الملف.
3- ينشئ التيار الكهربائي مجالا مغناطيسيا متغيرة يستحث قوة دافعة عبر الدائرة
4- تعيد القوة الدافعة الكهربائية شحن المكثف في الاتجاه المعاكس
الطاقة في دائرة المكثف والملف
كما ذكرنا عن طاقة الوضع و طاقة الحركة سابقا.
فيحتوي كل من المجال المتولد في الملف و المجال المتولد في المكثف على طاقة.
1- عندما يكون للتيار قيمة عظمى يكون للطاقة المختزنة في المجال قيمة عظمى
2- عندما يصبح التيار صفرا يكون للمجال الكهربائي في المكثف قيمة عظمى
تستنتج أن:
- الطاقة جميعها ممثلة في المجال الكهربائي.
- تكون الطاقة الكلية للدائرة ثابتة.
◊ ما الذي يحدث عند ترك البندول؟
من الطبيعي أنه سوف يتوقف.
فإن التذبذبات الناتجة عن دائرة الملف والمكثف تتخامد بعد فترة بسبب مقاومة الدائرة.
◊ متى تحدث اكبر سعة للتأرجح؟
عندما يتطابق تردد الدفاعات مع تردد حركة التأرجح، وهذا هو شرط الرنين.
فذلك أيضأ يحدث اذا قمت بتزويد دائرة الملف والسلك بنبضات جهد بترددات مناسبة فائها تحافظ على استمرار حدوث الاهتزازات في الدائرة
ثالثا: الموجات الناتجة باستخدام الكهرباء الاجهادية
فبلورات الكوارتز تتشوه عند تطبيق جهد كهربائي عبرها، وتعرف هذه الخاصية باسم الكهرباء الاجهادية
طريقة عملها:
1- استعمال فرق جهد التيار المتردد بعد قطع بلوره الكوارتز، تنتج اهتزازات مستمرة. 2- يزداد تردد البلورة بتقليل سمكها.
3- القوة الدافعة الكهربائية المتغيرة تولد مجالا كهربائيا متغير
4- يولد المجال الكهربائي مجالا مغناطيسي متغيرا ومتعامد له
◊ تستخدم بلورات الكواتز عادة في الساعات؟
لان ترددات اهتزازاتها ثابتة تقريباً
استقبال الموجات الكهرومغناطيسية
الان وبعد أن عرفت كيفية توليد الموجات الكهرومغناطيسية، وبثها.
كيف تتوقع طريقة استقبالها؟
أن التقاط هذه الموجات يتطلب هوائياً
1- تعمل المجالات الكهربائية للموجات على تسارع إلكترونات المادة المكونة للهوائى.
2. يزداد التسارع عندما يوجه الهوائى في اتجاه استقطاب الموجه نفسه.
3- هذا يحدث عندما يكون الهوائي موازياً لاتجاه المجالات الكهربائية للموجة
4- يصبح للجهد قيمة عظمى عندما يكون طول الهوائی مساو لنصف الطول الموجي للموجة التي تريد التقاطها.
تتعرض كل الموجات للانكسار والانعكاس والحيود وتعكس اطباق الاستقبال الفضائي الاشارات من على سطحها وتركزها في اللاقط الذي يحتوي على الطبق الرئيسي.
(تحويل الموجات الى معلومات)
جهاز الاستقبال: الجهاز الذي يقوم بتحويل فروق الجهد الى معلومات قابلة للاستخدام.
- عند اصطدام الموجات ذات الترددات المختلفة بالهوائی تدخل الى جهاز الاستقبال
كيف يحدد جهاز الاستقبال المعلومات المطلوبة فقط؟
لاختيار موجات ذات تردد معين ورفض باقي الموجات يستخدم الموالف، اي دائرة مكثف وملف متصل بهوائی. ويتم ضبط السعة الى ان يتساوى تردد اهتزازات الدائرة مساوياً لتردد الموجة المطلوبة
القوانين
1- العلاقة بين الطول
الموجي والتردد
2- حساب سرعة الموجة أي
عازل كهربائي
الثوابت
