حل الفصل الثالث المجالات الكهربائية كتاب فيزياء 3 للمرحلة الثانوية و حلول كتاب الفيزياء 3 المرحلة الثانوية للعام الدراسي 1442 هـ.
يتضمن الفصل السادس درسين هما على الترتيب: توليد المجالات الكهربائية وقياسها - تطبيقات المجالات الكهربائية، بالإضافة إلى تقويم الفصل.
الفصل الثالث المجالات الكهربائية
نكمل معكم باستعراض حلول الفصل السادس في حل كتاب فيزياء 3 مقررات ثانوي وهو سادس فصول الكتاب لهذا الفصل الدراسي.
حل درس توليد المجالات الكهربائية وقياسها
السؤال: قياس المجالات الكهربائية افترض أنه طلب إليك قياس المجال الكهربائي في مكان أو فضاء معين، فكيف تستكشف وجود المجال عند نقطة معينة في ذلك الفضاء؟ وكيف تحدد مقدار المجال ؟وكيف تختار مقدار شحنة الاختبار؟ وكيف تحدد اتجاه المجال؟
الجواب:يمكنك استكشاف المجال بوضع شحنة الاختبار عند تلك النقطة، ثم تحدد ما إذا كان هناك قوة يؤثر فيها ،ولحساب مقدار المجال قسم مقدار القوة المؤثرة في شحنة الاختبار على مقدار شحنة الاختبار، اما عن اختبار مقدار شحنة الاختبار فعليك مراعاة أن يكون مقدارها صغيرا جدا مقارنة بمقادير الشحنات التي تولد المجال، بعد ذلك حدد اتجاه القوة المؤثرة في شحنة الاختبار وذلك لتحديد اتجاه المجال.
السؤال:المجال المقابل القوة كيف يختلف تأثير المجال الكهربائيE في شحنة اختبار عن تأثير القوة F في شحنة الاختبار نفسه؟
الجواب: يعد المجال خاصية لتلك المنطقة من الفضاء، ولا يعتمد على شحنة الاختبار المستخدمة في قياسه.
بينما تعتمد القوة الكهربائية على مقدار شحنة الاختبار. ونوعها .
حل درس تطبيقات المجالات الكهربائية
السؤال: تسقط قطرة زيت في جهاز ملكان دون وجود مجال كهربائي، ما القوى المؤثرة فيها ؟
واذا سقطت القطرة بسرعه متجهه ثابت فصف القوى المؤثره.
الجواب: قوة الجاذبية الأرضية (الوزن) في اتجاه الأسفل ،وقوة الاحتكاك مع الهواء في اتجاه الاعلى، و اذا سقطت القرى بسرعه متجهه ثابته تكون قوتان متساويتان في المقدار .
السؤال:فرق الجهد الكهربائي ما الفرق بين طاقة الوضع الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي؟
الجواب:تتغير طاقة الوضع الكهربائية عندما يبذل شغل لنقل شحنة في مجال كهربائي، كما أنها تعتمد على كمية الشحنة المنقولة، أما فرق الجهد الكهربائي فهو الشغل المبذول لنقل وحدة الشحنات في مجال كهربائي، وهو لا يعتمد على كمية الشحنة المنقولة.
السؤال:تجربة مليكان عندما تتغير شحنة قطرة الزيت المعلقة داخل جهاز مليكان تبدأ القطرة في السقوط. كيف يجب تغيير فرق الجهد بين اللوحين لجعل القطرة تعود الى الاتزان من جديد؟
الجواب :يجب زيادة فرق الجهد.
السؤال: الشحنة وفرق الجهد إذا كان التغير في فرق الجهد الكهربائي في المسألة السابقة لا يؤثر في القطرة الساقطة فعلام يدل ذلك بشأن الشحن الجديدة على القطرة؟
الجواب: القطرة متعادلة.
السؤال:توزيع الشحنات عند ملامسة كرة موصلة صغيره مشحونه بشحنه سالبه لكرة موصلة كبيرة مشحونه بشحنه موجبه ماذا يمكن القول عن :
أ)-جهد كل من الكرتين.
سيكون جهد الكرتين متساويان .
ب)-شحنة كل من الكرتين.
ستكون شحنة الكرة الكبيرة أكبر من شحنة الكرة الصغيرة، ولكن سيكون لهما النوع نفسه ،و سيعتمد نوع الشحنة النهائية على الكرتين ،على الكرة التي كان لها أكبر كمية شحنة في البداية.
حل تقويم الفصل السادس المجالات الكهربائية
السؤال:ما الخاصيتان اللتان يجب أن تكون لشحنه الاختبار؟
الجواب: يجب أن يكون مقدار شحنة الاختبار صغيرا جدا مقارنة مع مقادير الشحنات التي تولد المجال الكهربائي، كما يجب ان تكون موجبة.
السؤال:كيف يحدد اتجاه المجال الكهربائي ؟
الجواب: اتجاه المجال الكهربائي في هو اتجاه القوة المؤثرة في شحنة موجبة موضوع في هذا المجال.
وستكون خطوط المجال الكهربائي خارجة من الجسم الموجب وداخل الى الجسم السالب.
السؤال: ما المقصود بخطوط المجال الكهربائي؟
الجواب :خطوط القوة الكهربائية.
السؤال:كيف يتم الإشارة لشدة المجال الكهربائي من خلال خطوط المجال الكهربائي؟
الجواب: كلما تقاربت خطوط المجال الكهربائي بعضها من بعض زاد قوة المجال الكهربائي.
السؤال: لماذا يفقد الجسم المشحون شحنته عند وصله بالأرض؟
الجواب: لأن الجسم المشحون يشارك شحنته مع سطح الأرض التي تعد جسماً ضخماً جداً.
السؤال:وضع قضيب مطاطي مشحون على طول و فحافظ على شحنته بعض الوقت، لماذا لا تفرغ شحنة القضيب المشحون مباشرة؟
الجواب: الطاولة مادة عازلة، او على الاقل موصل رديء جداً
السؤال:شحن صندوق فلزي. قارن بين تركيز الشحنة على زوايا الصندوق وتركيزها على جوانب الصندوق؟
الجواب: تركيز الشحنة على الزوايا اكبر.
السؤال: هل يلزم طاقة أكبر أم طاقة أقل لتحريك شحنة موجبة ثابتة خلال المجال الكهربائي متزايد ؟
الجواب : تتناسب الطاقة طرديا مع القوة،و تتناسب القوة طردياً مع المجال الكهربائي، لذا يلزم طاقة أكبر.
السؤال:ماذا يحدث لطاقة الوضع الكهربائي ل جسيم مشحون موجود داخل مجال كهربائي عندما يطلق الجسم ليصبح حر الحركة؟
الجواب :تتحول طاقة الوضع الكهربائية التي الجسم الى طاقة حركية له.
السؤال:كيف تبدو خطوط المجال الكهربائي عندما يكون المجال الكهربائي الشدة نفسها عند النقاط جميعها في منطقة ما ؟
الجواب: تكون متوازية و تفصلها مسافات متساوية.
السؤال:تجربة قطر الزيت لمليكان يفضل عند إجراء هذه التجربة استخدام قطرات الزيت لها شحنات صغير، هل يتعين عليك البحث عن القطرات التي تتحرك سريعا أو تلك التي تتحرك ببطء عندما يتم تشغيل المجال الكهربائي؟.وضح إجابتك.
الجواب:يتعين البحث عن القطرات التي تتحرك ببطء، فكلما كانت الشحن اكبر كانت القوة المؤثرة فيها أكبر ،ومن ثن تكون سرعتها الحدية كبيرة.
السؤال:كيف يمكنك تخزين كميات مختلفة من الشاحن في مكثف؟
الجواب: يتغير الجهد بين طرفي المكثف.
السؤال:أين يكون المجال الكهربائي الناشئ عن شحنة نقطية صفراً؟
الجواب: لا يوجد مكان او عند مسافة لا نهائيا من الشاحن النقطية.
السؤال:تطبيق المفاهيم على الرغم من تصميم قضيب مانعة الصواعق ليوصل الشحنات بأمان الى الأرض، إلا أن هدفه الرئيسي هو منع ضربة الصاعق في المقام الأول، في كيف تعمل مانعة الصواعق ذلك؟
الجواب:إن النقطة الحادة عند نهاية القضيب تسرب شحنات الى الغلاف الجوي قبل ان ينتج من تراكمها فرق جهد يكون كافيا لحدوث ضربة صاعقة البرق.
حل اختبار مقنن الفصل السادس المجالات الكهربائية
لماذا يقاس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط ؟
- حتى لا تشتت الشحنة المجال
- لأن الشحنات الصغيرة لها زخم قليل
- حتى لا يؤدي مقدارها إلى دفع الشحنة المراد قياسها جانبا
- لأن الإلكترون يستخدم دائما بوصفه شحنة اختبار، وشحنة الإلكترونات صغيرة
كيف يتم تحديد قيمة المجال الكهربائي في تجربة قطرة الزيت لمليكان؟
- باستخدام مغناطيس كهربائي قابل للقياس
- من خلال فرق الجهد الكهربائي بين اللوحين
- من خلال مقدار الشحنة
- بمقياس كهربائي
