lesson دراستي - الدرس: 9-9 سطح تساوي الجهد

حلول أسئلة الصف الرابع الإعدادي

حل اسئلة رياضيات - علوم - عربي وجميع الكتب والمواد الأخرى

الدرس: 9-9 سطح تساوي الجهد

سطح تساوي الجهد: هو ذلك السطح الذي تكون نقاط سطحه جميعاً بنفس الجهد الكهربائي اي ان فرق الجهد بين اي نقطتين من نقاطه تساوي صفر.

خواص سطوح تساوي الجهد:

لا تتقاطع بعضها مع البعض الآخر.

خطوط القوة الكهربائية تكون عمودية على سطوح تساوي الجهد.

تتقارب سطوح تساوي الجهد فيما بينها في المناطق التي يكون فيها المجال الكهربائي E فيها كبير، فتزداد خطوط القوة الكهربائية ايضاً، لذا تتقارب سطوح تساوي الجهد قرب النهايات المدببة للأجسام المشحونة والمعزولة.

ملاحظة: الشكل يبين سطوح تساوي الجهد وقد رسمت بشكل خطوط متقطعة وخطوط القوة الكهربائية المرسومة بشكل خطوط مستمرة لشكلين مختلفين في الحالات الكهربائية فعندما يكون المجال ناشئاً عن شحنة نقطية كما في الرسم a تكون سطوح تساوي الجهد كروية الشكل ومتحدة المركز، اما في حالة المجال المنتظم كالذي ينشأ بين لوحين متوازيين كما في الشكل b فتكون سطوح تساوي الجهد مستوية ومتوازية. الراقي

كرة معدنية معزولة نصف قطرها 5cm عليها شحنه مقدارها 20μC جد الجهد الكهربائي في نقطة:

1. على سطحها

V=Kq/rV1=9×109×20×106/0.05

V1=36×105Volt

وهو جهد النقاط جميعها

2. على بعد (15cm) من سطحها

V2=9×109×20×106/(0.05+0.15)

V2=9×105 Volt 

الشكل المجاور يبين سطحان متوازيان من سطوح تساوي الجهد جهد احدهما ( -5V) وجهد الآخر (+3V) والبعد بينهما (4m) احسب المجال الكهربائي بينهما.

بما ان المجال الكهربائي منتظم بين السطحين فان خطوط المجال ستكون متوازية وعمودية على كلا السطحين لذلك فأن:

المجال الكهربائي = فرق الجهد الكهربائيالبعد

E=ΔVXE=V2V1XE=3(5)4=84=2vm

النقطه A تبعد (30cm) عن مركز كرة نصف قطرها (1cm)مشحونة بشحنة 2x10-9C ونقطه B تبعد (90cm) عن مركز الكرة نفسها. احسب الشغل اللازم لنقل شحنة مقدارها (1μC) من نقطة B الى نقطة A

الجهد الكهربائي = ثابت × الشحنةالبعد

V= k q /r

حيث q تمثل الشحنة المولدة للمجال

الجهد عند النقطة A

VA=9×109×2×109/0.3=60 volt 

الجهد عند النقطة B

VB=9×109×2×109/0.9=20 vollt 

الجهد عند النقطة B - الجهد عند النقطة A = فرق الجهد بين النقطتين ( A,B)

VAB=VAVB=6020=40 volt 

الشغل = فرق الجهد × الشحنة

WAB=qVABWAB=1×106×40=40×106 Joule 

  • الجهد الكهربائي للأرض: الجهد الكهربائي للأرض صفر، لان سطحها كبير جداً لا يمكن ان تؤثر بها أي شحنة تعطى لها: أو تغير من جهدها فهي خزان كبير للشحنات السالبة والموجبة. لذا اي جسم موصل موصول بالأرض فأن جهده يكون صفراً.

  • عمل الرؤوس المسننة في تفريغ الشحنات الكهربائية ان كثافة الشحنة تتناسب عكسياً مع نصف قطر الموصل، فكلما كان راس الموصل مدبب كانت كثافة الشحنة عليه كبيرة وهذا يؤدي الى تفريغ الكهرباء من الراس المدبب وذلك ان دقائق الهواء المتعادلة والمشحونة بشحنة مخالفة تنجذب الى الرأس المدبب، لتكتسب من الرأس المدبب شحنته، ثم تتنافر معه وتبتعد لتنجذب اليه دقائق اخرى ثم تشحن بنفس الشحنة، وتبتعد وهكذا تتفرغ الشحنة من الرأس المدبب الى الجو.

  • الكهرباء الجوية: عند تكون السحب والغيوم وخلال حركتها تحمل الكهرباء فتكون شحنتها موجبة من الطبقات العليا وسالبة من الطبقات السفلي من الغيمة ويحصل تفريغ بين الاجزاء المختلفة الشحنة من السحابة الواحدة أو بين السحابتين المختلفتين بالشحنة، فيحصل البرق، لان كل تفريغ يكون مصحوب بشرارة، والذي هو البرق، ولكن هذا التفريغ يتسبب في تأين الهواء وتسخينه بشكل مفاجئ الى 3000 درجة سيليزية فيعطي ضوء وهاج، ويتمدد الهواء بشكل مفاجئ مولد صوتاً يتكرر صداه بين الغيوم مولداً الرعد.

  • الصاعقة: عندما يحصل تفريغ كهربائي بين السحابة المشحونة واي جسم مشحون بشحنة مخالفة للسحابة على سطح الارض، فهذا ما يسمى بالصاعقة، والتي تحدثت بوقت 1/4 ثانية.

  • مانعة الصواعق: ساق معدني ذو رأس مدبب يعمل الراس المدبب على تفريغ الشحنة الكهربائية ببطيء ويكون طرف من مانعة الصواعق موصول بالأرض والراس المدبب فوق البناية، فاذا كان الجو مشحوناً بالشحنة السالبة تتولد على سطح الارض شحنات موجبة تنتقل بواسطة السلك الموصل بالارض الى الاعلى ( الرأس المدبب ) ثم تندفع مبتعدة عنه لتحدث تفريغ تدريجياً بفعل فرق الجهد بين الارض والجو المحيط بالرأس المدبب وبذلك نقلل من خطر التفريغ الكهربائي.

حلول أسئلة الصف الرابع الإعدادي

حل اسئلة رياضيات - علوم - عربي وجميع الكتب والمواد الأخرى

النقاشات