بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تتم مراجعة الدرس السابق بطرح بعض الأسئلة المختلفة :

عرفي التوصيل الكهربائي للأجسام؟

فرقي بين المواد من حيث توصيلها للكهرباء مع ذكر مثال؟

فسري عملية شحن الأجسام بالتأثير؟

ماهي وحدة قياس الشحنة الكهربائية ؟

نسبة للعالم الفرنسي تشارلي كولوم (1736-1806 م) له تجارب رائدة في مجال الكهرباء والمغناطيسية وله قانون مهم في الكهرباء،

ماهواسم القنون كيف يمكننا استنتاج صيغته الرياضية ؟

طبعا ستتوقع الطالبة اسم القانون حيث نسب للعالم كولوم


هذا ماسنتعرف عليه اليوم

ومن ثم تدوني العنوان على السبورة

ترسمي على السبورة شحنتين وتسمي إحداهما ش1 والثانية ش 2 والبعد بينهما ف
ثم تسألي الطالبات عن العوامل المؤثرة في القوة الكهربائية بينهما ؟

ستجيب الطالبة بأن هذه القوة تزداد بزيادة كل من الشحنتين

وتزداد كلما قل البعد بينهما

لقد أجرى العالم الفرنسي شارل كولوم عدة تجارب على القوى الكهربائية المتبادلة بين الشحنات الكهربائية واستخدم جهاز لذلك يسمى ( ميزان اللي ) المبين بالصورة التالية .
( بإمكانك طباعة الصور وعرضها على الطالبات في الدرس )

http://lahyan.net/nasser/32.jpg


ويمكنك توضيح أجزاؤه من خلال الصورة التالية


http://lahyan.net/nasser/31.jpg

http://lahyan.net/nasser/29.jpg http://lahyan.net/nasser/33.jpg


http://lahyan.net/nasser/34.jpg http://lahyan.net/nasser/35.jpg



وكما في الصور السابقة ، ( أ ) ، ( ب ) كرتين خفيفتين متساويتين في الحجم يصل بينهما سلك عازل مربوط من منتصفه بخيط خفيف ، وتشحن الكرة ( أ ) والكرة ( جـ ) بشحنتين متساويتين ومتماثلتين ، مما يجعلهما يتنافران ، وكلما كان مقدار الشحنتين أكبر كلما كان التنافر أكبر .

إذاً :

استنتج كولوم من هذه التجربة ما يلي :.

1-خط عمل القوة التي تؤثر بها إحدى الشحنتين على الأخرى يكون على امتداد الخط الواصل بين مركزي الشحنتين.

2-مقدار القوة بين الشحنتين يتناسب طرديا مع حاصل ضرب مقدار كل من الشحنتين.

3-مقدار القوة بين الشحنتين يتناسب عكسيا مع مربع المسافة بين الشحنتين.

و من خلال هذه الملاحظات وتوضيحها تطلبي من الطالبات أن يذكرن نص قانون كولوم ومن خلال مشاركات الطالبات تتوصلي إلى :

نص قانون كولوم : القوة الكهربائية ( تجاذب – تنافر ) تتناسب طرديا مع حاصل ضرب مقدار الشحنتين وعكسيا مع مربع المسافة بينهما.


وبعد كتابة نص قانون كولوم على السبورة وتوضيح الملاحظات التي توصل إليها كولوم

يمكن استنتاج قانون كولوم كما يلي :

من فقرة ( 2 ) و ( 3 ) يكون

ق α ش1 × ش2 / ف2

ق = ثابت × ش1 × ش2 / ف2

حيث الثابت يعتمد على نوع الوسط بين الشحنتين وعلى وحدة قياس كل من مقدار الشحنة والمسافة ويرمز
له بالرمز ( أ ) ويساوي : أ = 1 / 4 π ى



حيث ي السماحية الكهربائية للفراغ أو الهواء ،

ى=8٫85 ×10 -12 كولوم2 /نيوتن .م2

إذن أ = 9× 910 نيوتن . م2 / كولوم2

إذاً ق= أ ش 1 ش 2 / ف ^ 2


وبعد التوصل للصيغة الرياضية للقانون أذكر للطالبات بعض الملاحظات

ملاحظات مهمة :

1-إذا لم يحدد السؤال نوع الوسط العازل بين الشحنتين فإننا نعتبره هواء ( فراغ )
2-لا نعوض الإشارة السالبة للشحنة في قانون القوة لأن القوة كمية متجهة ولكن نستفيد من الإشارة في تحديد الاتجاه
3-عند تحديد اتجاه القوى المؤثرة على شحنة ما نفترض أنها قابلة للحركة وأن باقي الشحنات ثابتة في أماكنها.
4-إذا كان الوسط الفاصل بين الشحنتين وسط آخر غير الهواء أو الفراغ فإننا نوجد الثابت ( أ ) من
أ = 1 / 4 π ى حيث ى: السماحية الكهربائية لذلك الوسط

وبعد التعرف على العلاقة الرياضية لقانون كولوم لنطبق ماتعرفنا عليه من خلال حل المثال (5-1) (5-2) صـ 104ــ105ـــ حيث أولا يتم شرح المثال للطالبات وتحديد المعطيات معهن ثم أترك للطالبات فرصة للتفكير والمشاركة مع بعضهن البعض وبعد الإنتهاء من محاولتهن يتم حل المثال على السبورة من قبل إحدى الطالبات.

وبالتوفيق

وإلى اللقاء غداً