تطبيقات المجالات الكهربائية Applications of Electric Fields
ويقاس فرق الجهد الكهربائي بوحدة جول لكل كولوم، ويسمى الجول الواحد لكل كولوم الفولت، ويعبر عنه بالرموز V = 1/C.
سطح تساوي الجهد
الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم
لوحان متوازيان مشحونان المسافة بينهما cm 1.5، ومقدار المجال الكهربائي بينهما / 1800. احسب مقدار: فرق الجهد الكهربائي بين اللوحين
يجب أن يبذل شغل موجب لنقل شحنة موجبة إلى اللوح الموجب.
شدة المجال الكهربائي بين لوحين فلزيين واسعين متوازيين ومشحونين / 6000N، والمسافة بينهما m 0.05 احسب فرق الجهد الكهربائي بينهما.
إذا كانت قراءة فولتمتر متصل بلوحين متوازيين مشحونين 400V عندما كانت المسافة بينهما 0.020m، فاحسب شدة المجال الكهربائي بينهما .
عندما طبق فرق جهد كهربائي مقداره V 125 على لوحين متوازيين تولد بينهما مجال كهربائي شدته 10×4.25 N/C. ما البعد بين اللوحين؟
ما الشغل المبذول لتحريك شحنة 3.0C خلال فرق جهد كهربائي مقداره V 1.5
يمكن لبطارية سيارة جهدها 12V ومشحونة بصورة كاملة أن تختزن شحنة مقدارها C 10×1.44. ما مقدار الشغل الذي يمكن أن تبذله البطارية قبل أن تحتاج إلى إعادة شحنها ؟
يتحرك إلكترون خلال أنبوب الأشعة المهبطية لتلفاز، فتعرّض لفرق جهد مقداره V 18000. ما مقدار الشغل المبذول على الإلكترون عند عبوره فرق الجهد هذا ؟
إذا كانت شدة المجال الكهربائي في مسارع جسيمات يساوي 10N/C×4.5، فما مقدار الشغل بروتون مسافة cm 25 خلال هذا المجال؟
تجربة قطرة الزيت لمليكان
وضح بدلالة المجال الكهربائي لماذا تتأرجح الكرة في اتجاه اللوح البلاستيكي المشحون؟
شحنة الألكترون
في تجربة قطرة الزيت لمليكان، وجد أن وزن قطرة زيت 14-2.410، والمسافة بين اللوحين cm 1.2، وعندما أصبح فرق الجهد بين اللوحين 450V تعلقت قطرة الزيت في الهواء بلا حركة.
تسقط قطرة زيت في جهاز مليكان مع عدم وجود مجـال كهربائي. ما القوى المؤثرة فيها ؟ وإذا سقطت القطرة بسرعة متجهة ثابتة فصف القوى المؤثرة فيها.
توزيع الشحنات
إذا علقت قطرة زيت وزنها N 15 10×1.9 في مجال كهربائي شدته NC 10×6.0 في مقدار شحنة القطرة؟ وما عدد فائض الإلكترونات التي تحملها القطرة؟
قطرة زيت وزنها N 10×6.4 تحمل إلكتروناً فائضا واحدا. ما شدة المجال الكهربائي اللازم لتعليق القطرة ومنعها من الحركة؟
علقت قطرة زيت مشحونة بشحنة موجبة وزنها N 10×1.2 بين الوحين متوازيين البعد بينهما 0.64cm. إذا كان فرق الجهد بين اللوحين 240V فما مقدار شحنة القطرة؟ وما عدد الإلكترونات التي فقدتها لتكتسب هذه ا
كرات بأحجام مختلفة
المجالات الكهربائية بالقرب من الموصلات
يتطلب حدوث البرق عادة فرق جهد كبيرًا بين غيمتين أو بين الأرض والغيوم في حالة الصاعقة يصل إلى ملايين الفولتات
تخزين الشحنات المكثف
تجربة علمية هل يمكن تخزين
السعة الكهربائية
وحدة قياس السعة الكهربائية: (الفاراد)
إذا كان فرق الجهد الكهربائي بين كرة موصلة والأرض يساوي V 40.0 عند شحنها بشحنة مقدارها 10×2.4 فما مقدار سعتها الكهربائية؟
مكثف كهربائي سعته 27 وفرق الجهد الكهربائي بين لوحيه V 45. ما مقدار شحنة المكثف ؟
مكثفان؛ سعة الأول AF 3.3 وسعة الآخر .F .6.8. إذا وصل كل منهما بفرق جهد 24V فأي المكثفين له شحنة أكبر ؟ وما مقدارها؟
إذا شحن كل من المكثفين في المسألة السابقة بشحنة مقدارها C 10×3.5 فأيهما له فرق جهد كهربائي أكبر بين طرفيه ؟ وما مقداره؟
شحن مكثف كهربائي سعته 2.2AF حتى أصبح فرق الجهد الكهربائي بين لوحيه V 6.0. ما مقدار الشحنة الإضافية التي يتطلبها رفع فرق الجهد بين طرفيه إلى 15.0V؟
عند إضافة شحنة مقدارها 10×2.5 إلى مكثف يزداد فرق الجهد بين لوحيه من 12.0 إلى 14.5. احسب مقدار سعة المكثف.
يجذب لوحا مكتف كهربائي أحدهما الآخر لأنهما يحملان شحنتين مختلفتين، فإذا كانت المسافة بين لوحي مكثف متوازيين ، وسعته الكهربائية C فأجب عما يأتي:
أنواع المكثفات المختلفة
ما الفرق بين طاقة الوضع الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي؟
بين أن الفولت لكل متر هو نفسه نيوتن لكل كولوم.
عندما تتغير شحنة قطرة الزيت المعلقة داخل جهاز مليكان تبدأ القطرة في السقوط. كيف يجب تغيير فرق الجهد بين اللوحين لجعل القطرة تعود إلى الاتزان من جديد؟
ما مقدار الشحنة المختزنة في مكثف سعته AF 0.47 عندما يُطبق عليه فرق جهد مقداره 12V؟
عند ملامسة كرة موصلة صغيرة مشحونة بشحنة سالبة لكرة موصلة كبيرة مشحونة بشحنة موجبة، ماذا يمكن القول عن: a. جهد كل من الكرتين. . شحنة كل من الكرتين.
بالرجوع إلى الشكل 3-4a، وضح كيف تستمر الشحنات في التراكم على القبة الفلزية المولد فان دي جراف، ولماذا لا تتنافر الشحنات لتعود إلى الحزام عند النقطة B؟
إذا كان التغير في فرق الجهد الكهربائي في المسألة السابقة لا يؤثر في القطرة الساقطة فعلام يدل ذلك بشأن الشحنة الجديدة على القطرة؟
شحن المكثفات
جدول البيانات
ضع المكثف AF 500 بدلا من المكثف AF 1000، وكرّر الخطوتين 4 و 5 ، ودوّن البيانات في الجدول في العمود الخاص بالمكثف 500uF
ضع المكثف HF 240 بدلا من المكثف HF 500، وكرّر الخطوات 4 و 5 ، ودوّن البيانات في الجدول في العمود الخاص بالمكثف HF 240
لاحظ واستنتج هل شحن كل مكثف بحيث أصبح فرق الجهد بين طرفيه ۹۷؟ اقترح تفسيرًا للسلوك الملاحظ.
أعد رسما بيانيا على أن يكون الزمن على المحور الأفقي (x)، وفرق الجهد على المحور الرأسي (y) ارسم خطا بيانيًّا منفصلا خاصا بكل مكثف
هل يصل جهد المكثف لحظيا إلى جهد مساو الفرق الجهد بين طرفي البطارية (9V)؟ وضح السلوك الملاحظ.
استنتج هل يحتاج المكثف الأكبر سعة إلى زمن أكبر حتى يُشحن تماما؟ ولماذا ؟
يعتمد الزمن اللازم لشحن مكثف - أي حتى يصل فرق الجهد بين طرفيه إلى فرق الجهد بين طرفي البطارية - على سعته ومقاومته لتدفق الشحنات خلال الدائرة. في هذه
قارن بين ثابت الزمن الذي حصلت عليه والقيم التي حصلت عليها من الرسم البياني.
وضح آلات التصوير (الكاميرات) الصغيرة المزودة بوامض (فلاش) مخصَّص للاستعمال مرة واحدة فقط، وضح ما يحدث خلال الزمن الذي يجب أن تنتظره لأخذ الصور الثانية بهذا النوع من الكاميرات.
ارسم بعض خطوط المجال الكهربائي لكل من الحالات الآتية: (1-3) شحنتين متساويتين في المقدار ومتماثلتين في النوع.
كيف يتم الإشارة لشدة المجال الكهربائي من خلال خطوط المجال الكهربائي؟
ما وحدة قياس طاقة الوضع الكهربائية؟ وما وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي، وفق النظام الدولي للوحدات
عرف الفولت بدلالة التغير في طاقة الوضع الكهربائية الشحنة تتحرك في مجال كهربائي
شحن صندوق فلزي قارن بين تركيز الشحنة على زوايا الصندوق وتركيزها على جوانب الصندوق.
كيف يحدد اتجاه المجال الكهربائي؟
ما المقصود بخطوط المجال الكهربائي؟
في الشكل 16-3، أين تنتهي خطوط المجال الكهربائي الخارجة من الشحنة الموجبة ؟ (1-3)
لماذا يفقد الجسم المشحون شحنته عند وصله بالأرض؟
وضع قضيب مطاطي مشحون على طاولة فحافظ على شحنته بعض الوقت. لماذا لا تُفرغ شحنة القضيب المشحون مباشرة؟
لماذا توضع الأجزاء الدقيقة في الأجهزة الإلكترونية - كتلك الموضحة في الشكل -17-3 داخل صندوق فلزي موضوع داخل صندوق آخر بلاستيكي؟
ماذا يحدث لشدة المجال الكهربائي عندما تنقص شحنة الاختبار إلى نصف قيمتها ؟
هل يلزم طاقة أكبر أم طاقة أقل لتحريك شحنة موجبة ثابتة خلال مجال كهربائي متزايد؟
ماذا يحدث لطاقة الوضع الكهرها موجود داخل مجال كهربائي عندما يُطلق ليصبح حر الحركة ؟ وزارة التك
حدد المسار الذي ستبدأ الكرة x في سلوكه، مفترضًا أنه لا يوجد أي قوى أخرى تؤثر في الكرات.
ما وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي بدلالة Cs kg ،m
كيف تبدو خطوط المجال الكهربائي عندما يكون للمجال الكهربائي الشدة نفسها عند النقاط جميعها في منطقة ما ؟
يفضل عند إجراء هذه التجربة استخدام قطرات زيت لها شحنات صغيرة. هل يتعين عليك البحث عن القطرات التي تتحرك سريعا أو تلك التي تتحرك ببطء عندما يتم تشغيل المجال الكهربائي؟ وضح إجابتك.
كيف يمكنك تخزين كميات مختلفة من الشحنة في مكثف ؟
في تجربة مليكان تم تثبيت قطرتي زيت في المجال الكهربائي. هل يمكنك استنتاج أن شحنتيهما متماثلتان؟
يقف زيد وأخيه يوسف على سطح مستو معزول متلامسين بالأيدي عندما تم إكسابهما شحنة، كما هو موضح في الشكل 19-3. إذا كانت المساحة السطحية الجسم زيد أكبر من أخيه فمن منهما يكون له كمية أكبر
إذا كان قطرا كرتي ألومنيوم 1cm وcm 10 فأي الكرتين لها سعة أكبر ؟
ما مقدار شحنة اختبار إذا تعرضت لقوة مقدارها N 10×1.4 عند نقطة شدة المجال الكهربائي فيها N/C 10×5.0 ؟
يوضح الشكل 20-3 شحنة موجبة مقدارها 10×1.0، تتعرض لقوة 0.30N، عند وضعها عند نقطة معينة، ما شدة المجال الكهربائي عند تلك النقطة ؟
إذا كان المجال الكهربائي في الغلاف الجوي يساوي 150N C تقريبا، ويتجه إلى أسفل، فأجب عما يأتي: . ما اتجاه القوة المؤثرة في جسيم مشحون بشحنة سالبة؟
ارسم بدقة الحالات الآتية: المجال الكهربائي الناتج عن شحنة مقدارها +1.0 μC
تتسارع الإلكترونات في أنبوب الأشعة المهبطية في تلفاز نتيجة مجال كهربائي مقداره N/C 105×1.00. احسب ما يأتي: القوة المؤثرة في الإلكترون
أوجد شدة المجال الكهربائي على بعد cm 20.0 من شحنة نقطية مقدارها C 107×8 +.
وضعت شحنة اختبار موجبة مقدارها C 10×6.0 في مجال كهربائي شدته 50.0N/C، كما هو موضح في الشكل 21-3. ما مقدار القوة المؤثرة في شحنة الاختبار؟
ثلاث شحنات X و Y و 7 يبعد بعضها عن بعض مسافات متساوية. إذا كان مقدار الشحنة X يساوي AC 1.0+، ومقدار الشحنة لا يساوي C 2.0+، والشحنة 2 صغيرة وسالبة: فارسم سهما يُمثل القوة المحصلة المؤثرة في ا
شحنة نواة ذرة رصاص تساوي شحنة 82 بروتونا. أوجد مقدار واتجاه المجال الكهربائي على بعد m 100×1.0 من النواة.
إذا بذل شغل مقداره ( 120 لتحريك شحنة مقدارها 2.4C من اللوح الموجب إلى اللوح السالب، كما هو موضح في الشكل 22-3، فما فرق الجهد الكهربائي بين اللوحين؟
ما مقدار الشغل اللازم لنقل شحنة مقدارها C 0.15 خلال فرق جهد كهربائي مقداره 9.0؟
بذلت بطارية شغلاً مقداره ( 1200 لنقل شحنة كهربائية. ما مقدار الشحنة المنقولة إذا كان فرق الجهد بين طرفي البطارية 12V؟
إذا كانت شدة المجال الكهربائي بين لوحين متوازيين مشحونين 10N /C×1.5، والع فيها 20.060m فرق الجهد الكهربائي بين اللوحين بوحدة الفولت؟
تبين قراءة فولتمتر أن فرق الجهد الكهربائي بين الوحين متوازيين مشحونين V 70.0. إذا كان البعد بين اللوحين m.0.020 في شدة المجال الكهربائي بينهما ؟
تم تثبيت قطرة الزيت الموضحة في الشكل 23-3 والمشحونة بشحنة سالبة في مجال كهربائي شدته N/C 10×5.6 إذا كان وزن القطرة 10-5N×4.5
يعبر عن الطاقة المختزنة في مكتف سعته C، وفرق الجهد الكهربائي بين طرفيه ۵۷ كما يأتي:
افترض أن شحن المكثف في المسألة السابقة استغرق 5 25، وأجب عما يأتي: أوجد متوسط القدرة اللازمة لشحن المكثف خلال هذا الزمن.
ما شحنة مكثف سعته .p .15.0 عند توصيله بمصدر جهد 45.0V
إذا لزم قوة مقدارها 0.0650 لتحريك شحنة مقدارها مسافة cm 25 في مجال كهربائي منتظم، كما 37 μC يوضح الشكل 24-3، فما مقدار فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين؟
تستخدم أجهزة الليزر لمحاولة إنتاج تفاعلات اندماج نووي مسيطر عليها. وتقدر السعة الكهربائية لغرفة واحدة بـ 10F×61 تشحن حتى يبلغ فرق الجهد عليها kv 10.0. إذا علمت أن W = CAV فأوجد الطاقة المختزن
ما مقدار الشغل المبذول لتحريك شحنة مقدارها 0.25uC بين لوحين متوازيين البعد بينهما cm 0.40، إذا كان المجال بين اللوحين 6400N C؟
ما مقدار الشحنات المختزنة في مكثف ذي الوحين متوازيين سعته .F 0.22 ، إذا كان البعد بين الوحيه cm 1.2، والمجال الكهربائي بينهما 2400N C
ماذا يمثل ميل الخط الموضّح على الرسم البياني؟
ما مقدار شدة المجال الكهربائي بين لوحي المكثف ؟
إذا وضع إلكترون بين لوحي المكثف فما مقدار القوة المؤثرة فيه ؟
يبين الشكل 2-3 كرتين فلزيتين صغيرتين متماثلتين، البعد بينهما 25cm ، وتحملان شحنتين مختلفتين في النوع، مقدار كل منهما AC 0.060. إذا كان فرق الجهد بينهما 300V فما مقدار السعة الكهربائية للنظام
إذا شحن هذا المكثف حتى أصبح فرق الجهد بين لوحيه 120V فما مقدار الشحنة المختزنة فيه؟
ما مقدار الشغل اللازم لتحريك شحنة إضافية مقدارها AC 0.010 بين لوحي المكثف عندما يكون فرق الجهد بينهما V 120؟
ما سعة المكثف الممثل في هذا الشكل؟
ماذا تمثل المساحة تحت الخط البياني؟
ما مقدار الشغل اللازم لشحن هذا المكثف ليصبح فرق الجهد بين الوحيه V 25؟
لماذا لا يساوي الشغل الناتج في المسألة السابقة المقدار SgAV
أين يكون المجال الكهربائي الناشئ عن شحنة نقطية صفرا ؟
مثل بيانيا شدة المجال الكهربائي الناشئ بالقرب من شحنة نقطية موجبة، على شكل دالة رياضية في البعد عنها.
ما شدة المجال الكهربائي على بعد 0m من شحنة نقطية ؟ هل هناك شيء يشبه الشحنة النقطية تماما ؟ ۵۷ (۷) الشكل 328
تطبيق المفاهيم على الرغم من تصميم قضيب مانعة الصواعق ليوصل الشحنات بأمان إلى الأرض، إلا أن هدفـــه الرئيس هو منع ضربة العامة في المقام الأول فكيف تؤدي مانعة الصواعق هذا الهدف؟
فما شدة المجال الكهربائي واتجاهه عند نقطة فوق المحور x ، بحيث تشكل هذه النقطة رأس مثلث متساوي الأضلاع مع الكرتين A و B؟
في طابعة نفث الحبر، تُعطى قطرات الحبر كمية معينة من الشحنة قبل أن تتحرك بين لوحين كبيرين متوازيين ما القوة الرأسية المؤثرة في القطرات؟
ما الزمن الذي بقيت فيه القطرات بين اللوحين؟
افترض أن القمر يحمل شحنة فائضة تساوي ، وأن الأرض تحمل شحنة فائضة تساوي 104+، ما مقدار الشحنة و التي تنتج مقدار القوة نفسه الناتج عن قوة الجاذبية بين كتلتيهما ؟
إذا كانت القوة بين شحنتين Q و 4 تساوي F عندما كانت المسافة بينهما ، فأوجد مقدار القوة الجديدة التي تنتج في كل حالة من الحالات الآتية: (الفصل (2) مضاعفة ، ثلاث مرات.
اختر اسما لوحدة كهربائية، مثل: الكولوم، أو الفولت، أو الفاراد، وابحث عن حياة وعمل العالم الذي سُميت باسمه واكتب مقالة موجزة عن هذا العالم على أن تتضمن مناقشة العمل الذي برر إطلاق اسمه على تلك
لماذا يقاس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط ؟
ما مقدار فرق الجهد الكهربائي بين لوحين يبعد أحدهما عن الآخر cm 18، والمجال الكهربائي بينها
تتأثر شحنة اختبار موجبة مقدارها AC 8.7 بقوة N 10×8.1 في اتجاه يصنع زاوية 24 شمال الشرق. ما مقدار شدة المجال الكهربائي واتجاهه في موقع شحنة الاختبار؟
إذا تأثرت شحنة مقدارها C 10×2.1 بقوة مقدارها 14N، فما مقدار المجال الكهربائي المؤثر؟
ما مقدار الشغل المبذول على بروتون عند نقله من لوح سالب الشحنة إلى لوح موجب الشحنة، إذا كانت المسافة بين اللوحين cm 4.3، والمجال الكهربائي بينهما $125 N/C
كيف تم تحديد قيمة المجال الكهربائي في تجربة قطرة الزيت لمليكان؟
في تجربة قطرة الزيت، تم تثبيت قطرة زيت وزنها N 1910 عندما كان فرق الجهد بين اللوحين k 0.78، والبعد بينهما mm 63، كما هو موضح في الشكل في الصفحة الآتية. ما مقدار الشحنة على القطرة؟
مكثف سعته AF 0.093 إذا كانت شحنت AC 58 فما مقدار فرق الجهد الكهربائي عليه؟
افترض أن قطرة زيت تحمل 18 إلكتروناً إضافياً. احسب شحنة قطرة الزيت واحسب فرق الجهد الكهربائي اللازم لتثبيتها بين لوحين فلزيين متوازيين ومشحونين البعد بينهما 14.1mm، إذا كان وزنها N 10-14×6.12.
استعمل نظام الأصدقاء ادرس ضمن مجموعة؛ لأن الدراسة في مجموعة صغيرة تتيح لك الاستفادة من المهارات والمعارف من معين أوسع.