القوة الكهربائية pdf

القوة الكهربائية pdf، هي عبارة عن التأثير الذي أدى إلى تغيير طبيعة حركة جسم يكون متحرك ما، أو القيام بتحريك جسم ساكن، ويمكن العمل على حساب مقدارها من خلال ضرب كتلة الجسم الذي تم تغير الحالة الحركية من خلال مقدار التسارع الذي اكتسبه، يوجد في الطبيعة قوى أربعة وسميت بالقوى المسيطرة.

تعريف القوة الكهربائية bdf

تعريف القوة الكهربائية
تعريف القوة الكهربائية

القوة الكهربائية هي عبارة عن قوة متجهة وتعتمد على الشحنة الكهربائية، وتعتبر القوة التي تنشأ نتيجة التنافر أو التجاذب الذي يكون حاصلاً بين جسمين مشحونين.

  • كان للفيزيائي الفرنسي تشارلز كولوم عدد من المساهمات في مجال الفيزياء المغناطيسية والكهربائية، وكان كولوم قادرًا على قياس مقدار القوة الكهربائية بين جسمين مشحنتين من خلال الأداة التي اخترعها والتي تعرف باسم توازن الالتواء. البعض، الذي يؤدي إلى اختلاف في الشحنة التي تحملها الكرات في التجربة، كان كولوم قادرًا على استنتاج أن مقدار قوة التنافر أو الجذب يتناسب عكسًا مع مربع المسافة بين مركز الكرتين.

خصائص القوة الكهربائية bdf

القوة الكهربائية هي القوة التي تعمل على حفظ بناء الذرة وتجعله متماسكاً، بحيث ان الإلكترونات تكون سالبة وهي منجذبة إلى ناحية النواة الموجبة (بحيث تعد النواة موجبة لأنها تضم برتونات موجبة ونيوترونات متعادلة)، بحيث يوجد العديد من الخصائص للقوة الكهربائية وهي:

  • يتناسب حجم القوة الكهربائية طرديًا مع حاصل ضرب شحنتين.
  • يتناسب مقدار القوة الكهربائية عكسياً مع مربع المسافة بين جسمين مشحونين.
  • قانون كولوم مكتوب رياضيًا على النحو التالي s = a (u1u2) / v2، و (s) يعبر عن القوة الكهربائية ويقاس بالنيوتن، و (أ) يعبر عن ثابت كولوم الذي يبلغ حجمه 8.9875 × 109، ويقاس بـ نيوتن. m 2 و coulomb 2 و (U1) هي مقدار الشحنة الأولى، (U2) تعبر عن مقدار الشحنة الثانية، وتقاس الشحنة بالكولوم، و (Q) تعبر عن المسافة بين شحنتين ويتم قياسها بالأمتار.
  • القوة هي قوة تنافر بين شحنتين عندما تكون الشحنتان متماثلتين، موجبة أو سالبة.
  • القوة هي قوة جذب بين شحنتين عندما تكون الشحنتان مختلفتين، واحدة موجبة والأخرى سالبة.
  • تعتبر القوة الكهربائية قوة محافظة.
  • لا يُشتق قانون كولوم من أي قانون آخر، لأنه قانون تجريبي. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام قانون كولوم مع الشحنات النقطية، والتي تعبر عن جسم صغير جدًا لا يكاد يذكر من حيث الكتلة والأبعاد، ولكنه يحتوي على الشحنة الكهربائية.
  • القوة الكهربائية هي القوة التي تحافظ على الهيكل وتحافظ عليه متماسكًان تنجذب الإلكترونات السالبة نحو النواة الموجبة، والنواة موجبة لأنها تحتوي على نيوترونات محايدة وبروتونات موجبة، والنتيجة موجبة، صغيرة، مع وجود القوة الكهربائية بينهما، نجد أن مقدار القوة الكهربائية أكبر بكثير من مقدار قوة الجاذبية، وبالتالي فإن القوة الكهربائية تساهم في الحفاظ على بنية الذرة.

شاهد أيضاً: تعريف الحركة الدورانية في الفيزياء

تطبيقات على استخدام القوة الكهربائية bdf

تطبيقات على استخدام القوة الكهربائية
تطبيقات على استخدام القوة الكهربائية

يوجد اختلاف في العديد من التطبيقات حتى يتم العمل على استخدام القوة الكهربائية، وتكون مختلفة في المجالات المستخدمة بها، وهناك الكثير من الجوانب العلمية والحياتية التي دخلت الكهرباء، ومنها ما يأتي:

  1. استخدام القوة الكهربائية في المجال الطبي.
  2. استخدام القوة الكهربائية في المجالات الهندسية.
  3. استخدام القوة الكهربائية في مجالات الاتصال والتواصل.
  4. استخدام القوة الكهربائية في مجال الترفيه
  5. استخدام القوة الكهربائية في مجال الفضاء.

مفاهيم القوة الكهربائية bdf الشائعة

المفاهيم الكهربائية الشائعة
المفاهيم الكهربائية الشائعة
  • الشحنة الكهربية هي خاصية توجد في عدد معين من الجسيمات غير الذرية، وتتسبب في توليد القوة الكهرومغناطيسية وتتفاعل معها إنه ثابت بغض النظر عن التغييرات التي تحدث داخل هذا النظام، ويمكن أن تنتقل الشحنة بين الكائنات في النظام، إما من خلال الاتصال المباشر أو عن طريق المرور عبر مادة موصلة مثل السلك.
  • المجال الكهربائي يتم إنشاؤه بواسطة الجسم المشحون في الفضاء المحيط به، كما أنه يسبب قوة على الشحنات الموجودة في المجال، ويعمل المجال الكهربائي بين الشحنتين بنفس الشرح طريقة التي يعمل بها مجال الجاذبية بينهما يتمدد الكتلتان، ويتمدد المجال الكهربائي مثل مجال الجاذبية، إلى ما لا نهاية، ويظهر العلاقة العكسية بين المربع والمسافة.
  • الجهد الكهربي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمجال الكهربائي، والشحنة الصغيرة في المجال الكهربي تواجه قوة، ونقل الشحنة إلى نقطة معاكسة للقوة يحتاج إلى العمل، والجهد الكهربائي هو الطاقة اللازمة للجلب ببطء وحدة اختبار الشحنة من مسافة لا نهائية إلى تلك النقطة، والجهد الكهربائي يقاس بالفولت، وهو الجهد الذي تستغرقه كمية من الشغل لإحضار كولوم من شحنة كهربائية غير محدودة، وفرق الجهد الكهربائي هو الطاقة اللازمة بالنسبة لوحدة شحنة للتنقل بين النقطتين المحددتين، يتميز المجال الكهربائي بأنه متحفظ، ويقاس الفولت بفرق الجهد الكهربائي.
  • التيار الكهربائي هو حركة الشحنة الكهربية، ويقاس بالأمبير، ويتكون التيار الكهربائي من جسيمات متحركة ومشحونة، وتنتشر الإلكترونات بين تلك الجسيمات، وأي شحنة متحركة يمكن أن تكون تيارًا كهربائيًا، ويعني التيار الموجب، التيار الذي يتدفق في نفس الاتجاه الذي تحمله أي شحنة موجبة، أو أنه تيار يتدفق من أقصى نهاية سلبية للدائرة إلى أقصى نهاية موجبة للدائرة، وهذا ما يسمى التيار التقليدي من كلا الاتجاهين في نفس الوقت.

أمثلة على حساب القوة الكهربائية bdf

أمثلة على حساب القوة الكهربائية
أمثلة على حساب القوة الكهربائية

يوجد الكثير من الامثلة التي يتم ذكرها حتى تعمل على توضيح القانون وكيفية تطبيقه، وسنذكر بعضاً من هذه الأمثلة التي تقوم بالمساعدة على ذلك:
مثال 1: جد قيمة شحنتين متطابقتين تفصل بينهما مسافة مقدارها 2 سنتيمتر، وتبلغ قوة التنافر بينهما 30 نيوتن؟

الحل: الشحنة الأولى والثانية متساويتان في مقدارهما لأنهما متطابقتان؛ لذا ش الكلية = ش1 × ش2 = ش2 أولًا؛ يجب تحويل المسافة من سم إلى متر 1م = 100 سم، إذًا 2 سم = 0.02 م، وبالتالي المسافة = 0.02 م.

يكتب قانون كولوم وتعوض القيم المعطاة فيه كالتالي: ق= أ × (ش1 × ش2) / ف2. 30 = ((9 × 910 ) × ش1 × ش2 ) / (0.02) ² 30 = 9 × 910 × ش² / (4 × 10-4) ش² = ± 1.3 × 10-12 كولوم.

إذًا مقدار الشحنة الأولى = مقدار الشحنة الثانية = ± 1.14 × 10-6.

مثال 2: شحنتان كهربائيتان مشحونتان بشحنة مقدارها 1.5 ميكرو كولوم لكل منهما، تفصل بينهما مسافة مقدارها 0.05 متر، ما مقدار قوة التنافر بينهما؟

الحل: الخطوة الأولى هنا تحويل الشحنة من ميكرو كولوم إلى كولوم، إذ إن: 1 كولوم = 1 × 10-6 ميكرو كولوم تطبيق قانون كولوم ق= أ × (ش1 × ش2) / ف2 ق = 9 × 910 × (1.5 × 10- 6)² / (0.05)² ق = 8.1 نيوتن.

وإلى هنا انتهينا من كتابة المقال الذي تحدثنا فيه عن القوة الكهربائية، وما هو تعريف القوة الكهربائية، وخصائص القوة الكهربائية، وغيرهم الكثير.

مقالات ذات صلة