غسان العاني
02-17-2007, 03:28 PM
الكهرباء
التكهرب
تمهيد :
وجد أرسطو طاليس ، أحد حكماء الإغريق الذين عاشوا في القرن السادس قبل الميلاد أن " الكهرب " وهو مادة صمغية متحجرة له قابلية جذب بعض الأجسام الخفيفة إذا دُلِكَ بقطعة من الصوف .
بعد أرسطو طاليس ، وعلى امتداد القرون الماضية تعرَّف العلماء إلى كثير من المواد التي تشارك الكهرب في هذه الخاصية ( جذب بعض الأجسام الخفيفة ) وأطلقوا اسم الكهربائية على هذه الخاصية .
مشاهدات :
عند تمشيط الشعر الجاف بمشط مصنوع من البلاستيك يصبح له القابلية على جذب قصاصات الورق .
عندما تمشي فوق سجادة في يوم جاف فإنك تحس بشرارة كهربائية عندما يقترب إصبعك من يد الباب المعدنية.
عند خلع الملابس المصنوعة من النايلون في الظلام تلاحظ شرارة كهربائية .
تنجذب قصاصات الورق إلى شاشة التلفاز عندما يكون مشتعلاً .
إذا مسحت زجاج شباك غرفتك بالورق الجاف تلاحظ تخلف قطع من الغبار أو الورق على الزجاج وانجذابه إليه .
الكهرباء
ما هي الكهرباء الساكنة ؟
WHAT IS STATIC ELECTRICITY?
عندما تمشي على سجادة وتصل إلى مقبض الباب.......... تشعر برعشة !
أو عندما تدخل إلى داخل البيت من مكان بارد , تسحب قبعتك عن رأسك ....... واو ! كل شعرك سيقف على أطرافه. ما الذي يحدث؟ ولماذا فقط يحدث في الشتاء؟
الجواب هو : الكهرباء الساكنة
لفهم ماهية الكهروستاتيكية , يجب أن نتعلم قليلاً عن طبيعة المادة . بكلمات أخرى مما تتكون المواد حولنا؟
كل شيء يتكون من الذرات:
لنتخيل أننا نقسم حلقة من الذهب الخالص إلى قسمين ، ثم نأخذ أحد القسمين ونقسمه إلى قسمين ثم نستمر في التقسيم مرات كثيرة جداً ، إذا أمكن لنا ذلك . سنحصل على أجزاء صغيرة لن نستطيع رؤيتها بدون مجهر. إنها صغيرة جداً ولكنها لا تزال ذهبا . إذا استمريت في عملية التقسيم بعد ذلك تصل إلى جزء صغير جداً من الذهب يسمى ذرة . أما عملية تقسيم الذرة ذاتها فهو أمر آخر لا دخل له بموضوعنا .
كل شيء حولنا يتكون من ذرات. وقد وجد العلماء لغاية الآن 115 نوعا مختلفاً من الذرات. كل شيء تراه هو عبارة عن اتحاد عدد من هذه الذرات.
الكهرباء
التوصيل على التوالي
وصل المصابيح الكهربائية على التوالي :
أ- ما الفرق بين إضاءة مصباح واحد وإضاءة مصباحين بالبطارية عينها ؟
ب- ماذا تتوقع أن يحدث لو أضفنا مصباحاً ثالثاً للدائرة السابقة ؟
جـ- إذا كان عدد المصابيح كثيراً فإنها جميعها لا تضيء أبداً لأن التيار يضعف إلى حد لا يمكن معه أن يجعلها تضيء .
الدارة الكهربائية التالية تحتوي على مصباح واحد .
الدارة الكهربائية التالية تحتوي على مصباحين متصلين مع بعضهما على التوالي (على مسار واحد) .
يوجد سلك واحد لنقل التيار الكهربائي في دارة مصباحين موصولين على التوالي ، وهو يظهر في الرسم ، ويكون اتجاه التيار الكهربائي من أحد طرفي الخلية مروراً بالدارة إلى الطرف الثاني منها .
عند إضافة مصابيح أخرى إلى دارة كهربائية فستلاحظ أمرين :
1- إضاءة المصابيح تصبح باهتة أكثر مما لو كان هناك مصباح واحد في الدارة الكهربائية ( قيمة قراءة جهاز الأميتر تكون قليلة ).
تضيء المصابيح الموصولة على التوالي بشكل باهت إذ أن التيار الذي ترسله البطارية يتجزأ ويدخل في كل مصباح ، لذا فإن التيار الكهربائي سيكون أضعف.
وظيفة التيار الكهربائي هي نقل الطاقة من الخلايا (البطاريات) إلى المصابيح ، والتيار الكهربائي الأقل يعني طاقة أقل منقولة في كل ثانية ، وعدد أكبر من المصابيح في دارة كهربائية يعني أن كل مصباح يحصل على نسبة قليلة من قيمة الطاقة المنقولة ، وهذا هو السبب الذي يجعل إضاءة المصابيح خافتة في الدارة عند زيادة عددها.
2- وإذا استخدمت هذه الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي ستجد بأن أحد مساوئها هو أنك إذا أزلت مصباحاً واحداً من هذه الدارة ستنطفئ المصابيح الأخرى. لماذا ؟
إذا تم فصل مصباح من الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي فإنها ستفتح ( ينقطع سيل الإلكترونات ) والمصابيح الأخرى ستنطفئ .
في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي :
أ- تنخفض قيمة التيار عند إضاقة مصابيح جديدة .
ب- تصبح المصابيح باهتة أكثر عند إضافة مصابيح جديدة .
ج- تطفئ جميع المصابيح عند نزع إحداها أو عطبه .
الكهرباء
التوصيل على التوازي
في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي يسلك التيار الكهربائي طريق واحدة فقط ، وعند وجود أكثر من مسلك أو طريق للتيار الكهربائي في دارة ما ، فإن هذه الدارة تسمى الدارة الكهربائية الموصولة على التوازي .
في الشكل المجاور ، هناك ثلاث مسالك للتيار الكهربائي ، هل يمكنك معرفتها ؟
تدفع البطارية التيار الكهربائي في الدارة بدءاً من القطب الموجب . يصل التيار إلى نقطة تفرع ( أ ) حيث يتفرع فيتجزأ إلى جزءين : جزء يسري في المصباح العلوي وجزء يسري في المصباح السفلي يلتقي الجزءان عند الوصلة ( ب ) ويشكرن التيار الأصلي .
المصابيح الكهربائية على التوازي :
إذا قارنا بين دارة كهربائية فيها مصباحين موصولان على التوازي ، وبين الدارة ودارة فيها مصباحبين موصلين على التوالي . ماذا سنلاحظ ؟
تضيء المصابيح في الدارة الموصولة على التوازي بشكل أقوى من مصابيح الدارة الموصولة على التوالي . لماذا ؟ لأن كل مصباح في الدارة الموصولة على التوازي يحصل على الكمية الكافية من فولتية البطارية . ولأن توصيل التوازي يقلل من قيم مقاومات المصابيج مجتمعة .
نفرض أن لدينا دارة كهربائية فيها مصباحان على التوازي ، نلاحظ ان الدارة تبقى مغلقة حتى عند فصل أحد المصباحين .
ولاحظ أيضاً أن المصباحين معاً يحتاجان تياراً كهربائياً أكثر من مصباح واحد ولذلك فإن البطارية لن تدوم طويلاً .
التكهرب
تمهيد :
وجد أرسطو طاليس ، أحد حكماء الإغريق الذين عاشوا في القرن السادس قبل الميلاد أن " الكهرب " وهو مادة صمغية متحجرة له قابلية جذب بعض الأجسام الخفيفة إذا دُلِكَ بقطعة من الصوف .
بعد أرسطو طاليس ، وعلى امتداد القرون الماضية تعرَّف العلماء إلى كثير من المواد التي تشارك الكهرب في هذه الخاصية ( جذب بعض الأجسام الخفيفة ) وأطلقوا اسم الكهربائية على هذه الخاصية .
مشاهدات :
عند تمشيط الشعر الجاف بمشط مصنوع من البلاستيك يصبح له القابلية على جذب قصاصات الورق .
عندما تمشي فوق سجادة في يوم جاف فإنك تحس بشرارة كهربائية عندما يقترب إصبعك من يد الباب المعدنية.
عند خلع الملابس المصنوعة من النايلون في الظلام تلاحظ شرارة كهربائية .
تنجذب قصاصات الورق إلى شاشة التلفاز عندما يكون مشتعلاً .
إذا مسحت زجاج شباك غرفتك بالورق الجاف تلاحظ تخلف قطع من الغبار أو الورق على الزجاج وانجذابه إليه .
الكهرباء
ما هي الكهرباء الساكنة ؟
WHAT IS STATIC ELECTRICITY?
عندما تمشي على سجادة وتصل إلى مقبض الباب.......... تشعر برعشة !
أو عندما تدخل إلى داخل البيت من مكان بارد , تسحب قبعتك عن رأسك ....... واو ! كل شعرك سيقف على أطرافه. ما الذي يحدث؟ ولماذا فقط يحدث في الشتاء؟
الجواب هو : الكهرباء الساكنة
لفهم ماهية الكهروستاتيكية , يجب أن نتعلم قليلاً عن طبيعة المادة . بكلمات أخرى مما تتكون المواد حولنا؟
كل شيء يتكون من الذرات:
لنتخيل أننا نقسم حلقة من الذهب الخالص إلى قسمين ، ثم نأخذ أحد القسمين ونقسمه إلى قسمين ثم نستمر في التقسيم مرات كثيرة جداً ، إذا أمكن لنا ذلك . سنحصل على أجزاء صغيرة لن نستطيع رؤيتها بدون مجهر. إنها صغيرة جداً ولكنها لا تزال ذهبا . إذا استمريت في عملية التقسيم بعد ذلك تصل إلى جزء صغير جداً من الذهب يسمى ذرة . أما عملية تقسيم الذرة ذاتها فهو أمر آخر لا دخل له بموضوعنا .
كل شيء حولنا يتكون من ذرات. وقد وجد العلماء لغاية الآن 115 نوعا مختلفاً من الذرات. كل شيء تراه هو عبارة عن اتحاد عدد من هذه الذرات.
الكهرباء
التوصيل على التوالي
وصل المصابيح الكهربائية على التوالي :
أ- ما الفرق بين إضاءة مصباح واحد وإضاءة مصباحين بالبطارية عينها ؟
ب- ماذا تتوقع أن يحدث لو أضفنا مصباحاً ثالثاً للدائرة السابقة ؟
جـ- إذا كان عدد المصابيح كثيراً فإنها جميعها لا تضيء أبداً لأن التيار يضعف إلى حد لا يمكن معه أن يجعلها تضيء .
الدارة الكهربائية التالية تحتوي على مصباح واحد .
الدارة الكهربائية التالية تحتوي على مصباحين متصلين مع بعضهما على التوالي (على مسار واحد) .
يوجد سلك واحد لنقل التيار الكهربائي في دارة مصباحين موصولين على التوالي ، وهو يظهر في الرسم ، ويكون اتجاه التيار الكهربائي من أحد طرفي الخلية مروراً بالدارة إلى الطرف الثاني منها .
عند إضافة مصابيح أخرى إلى دارة كهربائية فستلاحظ أمرين :
1- إضاءة المصابيح تصبح باهتة أكثر مما لو كان هناك مصباح واحد في الدارة الكهربائية ( قيمة قراءة جهاز الأميتر تكون قليلة ).
تضيء المصابيح الموصولة على التوالي بشكل باهت إذ أن التيار الذي ترسله البطارية يتجزأ ويدخل في كل مصباح ، لذا فإن التيار الكهربائي سيكون أضعف.
وظيفة التيار الكهربائي هي نقل الطاقة من الخلايا (البطاريات) إلى المصابيح ، والتيار الكهربائي الأقل يعني طاقة أقل منقولة في كل ثانية ، وعدد أكبر من المصابيح في دارة كهربائية يعني أن كل مصباح يحصل على نسبة قليلة من قيمة الطاقة المنقولة ، وهذا هو السبب الذي يجعل إضاءة المصابيح خافتة في الدارة عند زيادة عددها.
2- وإذا استخدمت هذه الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي ستجد بأن أحد مساوئها هو أنك إذا أزلت مصباحاً واحداً من هذه الدارة ستنطفئ المصابيح الأخرى. لماذا ؟
إذا تم فصل مصباح من الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي فإنها ستفتح ( ينقطع سيل الإلكترونات ) والمصابيح الأخرى ستنطفئ .
في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي :
أ- تنخفض قيمة التيار عند إضاقة مصابيح جديدة .
ب- تصبح المصابيح باهتة أكثر عند إضافة مصابيح جديدة .
ج- تطفئ جميع المصابيح عند نزع إحداها أو عطبه .
الكهرباء
التوصيل على التوازي
في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي يسلك التيار الكهربائي طريق واحدة فقط ، وعند وجود أكثر من مسلك أو طريق للتيار الكهربائي في دارة ما ، فإن هذه الدارة تسمى الدارة الكهربائية الموصولة على التوازي .
في الشكل المجاور ، هناك ثلاث مسالك للتيار الكهربائي ، هل يمكنك معرفتها ؟
تدفع البطارية التيار الكهربائي في الدارة بدءاً من القطب الموجب . يصل التيار إلى نقطة تفرع ( أ ) حيث يتفرع فيتجزأ إلى جزءين : جزء يسري في المصباح العلوي وجزء يسري في المصباح السفلي يلتقي الجزءان عند الوصلة ( ب ) ويشكرن التيار الأصلي .
المصابيح الكهربائية على التوازي :
إذا قارنا بين دارة كهربائية فيها مصباحين موصولان على التوازي ، وبين الدارة ودارة فيها مصباحبين موصلين على التوالي . ماذا سنلاحظ ؟
تضيء المصابيح في الدارة الموصولة على التوازي بشكل أقوى من مصابيح الدارة الموصولة على التوالي . لماذا ؟ لأن كل مصباح في الدارة الموصولة على التوازي يحصل على الكمية الكافية من فولتية البطارية . ولأن توصيل التوازي يقلل من قيم مقاومات المصابيج مجتمعة .
نفرض أن لدينا دارة كهربائية فيها مصباحان على التوازي ، نلاحظ ان الدارة تبقى مغلقة حتى عند فصل أحد المصباحين .
ولاحظ أيضاً أن المصباحين معاً يحتاجان تياراً كهربائياً أكثر من مصباح واحد ولذلك فإن البطارية لن تدوم طويلاً .