تعد تجربة كيفية تفاعل الأشياء المشحونة عن بعد واحدة من أكثر التجارب الأساسية في الفيزياء ، وهي واحدة من أولى التجارب التي يقوم بها الطلاب في المعامل المدرسية. في هذا المقال سيتم تعريف الشحنة الكهربائية وشرح خصائصها التي تتحكم في نتائج التجارب المختلفة المتعلقة بالأشياء والمواد في العلوم. الفيزياء.
تعريف الشحنة الكهربائية
قبل تقديم الاسم العلمي والنموذجي لتجربة كيفية تفاعل الأجسام المشحونة عن بعد ، من الضروري تحديد الشحنة الكهربائية ، وهي خاصية فيزيائية مميزة للمادة تتكون من جسيمات أولية ، والتي تحدد استجابتها لقوة المجال الكهرومغناطيسي ، وهو مقسم إلى نوعين: شحنة موجبة وشحنة سالبة ، وهذه الشحنات تشكل المجال. الحقل الكهربائي ، إذا كان متحركًا ، يشكل المجال المغناطيسي ، حيث يسمى مجموع المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي. المجال الكهرومغناطيسي ، ويتم قياس الشحنة الكهربائية وفقًا للنظام الدولي للوحدات بوحدات الكولوم ، بينما يتم التعبير عنها بالكهرباء الهندسية بوحدات الأمبير في الساعة.
جرب كيف تتفاعل الأجسام المشحونة عن بعد
تسمى تجربة كيفية تفاعل الأجسام المشحونة عن بعد بتجربة البدء ، ويمكن تحقيقها باستخدام بالونات بلاستيكية وشريط لاصق وخيوط صوفية ، حيث يقوم الطالب بربط بالونتين بعد نفخهما بخيوط صوفية وتعليقهما باستخدام مادة لاصقة. ضع شريطًا عند نقطة واحدة ، ثم اشحن البالونين عن طريق تدليكهما بزوج من المآزر ، لذلك نلاحظ تباعد البالونين ، والذي يفسر علميًا بحقيقة أن الأجسام ذات الشحنة المتشابهة تتنافر ، بينما الأشياء مختلفة تتجاذب الشحنات مع بعضها البعض عند الاقتراب من بعضها البعض ، وتكتسب البالونات في هذه التجربة شحنة سالبة ، وبالتالي تتنافر.
خصائص الشحنة الكهربائية
بعد تحديد الاسم النموذجي لتجربة كيفية تفاعل الأجسام المشحونة عن بعد وشرح كيفية إنجازها بمكونات بسيطة ، من الضروري التأكيد على خصائص الشحنة الكهربائية ، وهي كالتالي:
خاصية الإضافة
وهي خاصية تسمح بإضافة الشحنات الكهربائية السالبة والموجبة واعتبارها كميات قياسية. على سبيل المثال ، إذا كان هناك نظام كهربائي يتكون من شحنتين ، إحداهما x والأخرى p ، فإن مجموع الشحنات في النظام يساوي p + x.
ميزة الحفاظ على العنصر
يتم الحفاظ على الشحنة الكهربائية وفقًا لقانون حفظ المادة. لا تمحو أو تخلق من العدم ، لكنها تتحرك بين الأشياء وفقًا لطرق الشحن المختلفة. في نظام معين ، مقدار الشحنات التي يفقدها الجسم الأول يساوي مقدار الشحنات التي يكتسبها الجسم الثاني.
الشحنة الكهربائية مكمَّمة
يتم حساب مقدار الشحنات في كائن ما والتعبير عنه بقيمة ثابتة ووحدة محددة ، والتي تساوي كتلة إلكترون أو بروتون ، ويمكن التعبير عنها بالصيغة الرياضية التالية e * n = q ، حيث ” q “هو مقدار الشحنة التي يحملها الجسم ، بينما” n “هي أي عدد صحيح ، و” e “هي الوحدة الأساسية للإلكترون السالب أو البروتون الموجب.
تعد تجربة كيفية تفاعل الأجسام المشحونة من مسافة من التجارب العلمية التي أدت إلى العديد من الاكتشافات والاختراعات ، بدءًا من الأدوات الكهربائية المنزلية ، إلى المعدات الفضائية ، وأحدثت دراسات الشحنة الكهربائية ثورة في عالم الفيزياء ، وساهمت في تفسير الكثير. الظواهر الفيزيائية في الكرة الأرضية مثل البرق والصواعق. .