جدول ال فكرة
تعد تجربة كيفية تفاعل الكائنات المشحونة عن بعد واحدة من أكثر التجارب الأساسية في الفيزياء وإحدى التجارب الأولى التي يقوم بها الطلاب في المعامل المدرسية. تحدد هذه المقالة الشحنة الكهربائية وتشرح خصائصها. التي تتحكم في نتائج التجارب المختلفة المتعلقة بالأشياء والمواد في العلوم.
تعريف الشحنة الكهربائية
قبل تقديم الاسم العلمي والنموذجي للتجربة ، وكيفية تفاعل الأجسام المشحونة عن بعد ، من الضروري تحديد الشحنة الكهربائية ، وهي خاصية فيزيائية مميزة للمادة المكونة من جسيمات أولية تحدد رد فعلها على قوة مجال كهرومغناطيسي معين ، وتنقسم إلى نوعين: شحنة موجبة وشحنة سالبة ، وهذه الشحنات تشكل المجال. يشكّل المجال الكهربائي ، عند الحركة ، المجال المغناطيسي ، حيث يُطلق على مجموع المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي المجال الكهرومغناطيسي ، ويتم قياس الشحنة الكهربائية بوحدات كولوم وفقًا للنظام الدولي للوحدات ، بينما في التقنية يتم التعبير عن الكهرباء بوحدات الأمبير في الساعة.[1]
جرب كيف تتفاعل الأجسام المشحونة عن بعد
تسمى تجربة كيفية تفاعل الأشياء المشحونة عن بعد بتجربة البدء ويمكن إنجازها من خلال استخدام بالونات بلاستيكية وشريط لاصق وخيوط صوف ، حيث يقوم الطالب بتوصيل بالونين بعد نفخهما بخيوط من الصوف وتعليقهما بشريط لاصق في مكان واحد و ثم نقوم بشحن البالونين عن طريق تدليكهما بزوج من المآزر ، نلاحظ تباعد البالونين ، وهو ما يفسر علميًا من خلال حقيقة أن الأجسام ذات الشحنات المتشابهة تتنافر بينما الأشياء ذات الشحنات المختلفة لها شحنات تجتذب بعضها البعض عند إحضارها بالقرب من بعضها البعض ، وتكتسب البالونات في هذه التجربة شحنة سالبة وبالتالي تتنافر.[2]
خصائص الشحنة الكهربائية
بعد تحديد الاسم النموذجي للتجربة ، وكيفية تفاعل الأجسام المشحونة عن بعد ، وشرح كيفية القيام بذلك بمكونات بسيطة ، من الضروري إبراز خصائص الشحنة الكهربائية ، وهي كالتالي:
خاصية إضافية
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 ص + س.[3]
وظيفة الحفاظ على المادة
يتم الحفاظ على الشحنة الكهربائية وفقًا لقانون حفظ المادة. إنه لا يبيد أو يخلق من لا شيء ، ولكنه يتحرك بين الأشياء وفقًا لطرق الشحن المختلفة. في نظام معين ، مقدار الشحنة التي يفقدها الجسم الأول يساوي كمية الشحنات التي يكتسبها الجسم الثاني.[3]
الشحنة الكهربائية مكمَّمة
يتم حساب مقدار الشحنة في جسم ما والتعبير عنه بقيمة ثابتة ووحدة محددة ، مساوية لكتلة إلكترون أو بروتون ، ويمكن التعبير عنها بالصيغة الرياضية التالية e * n = q ، حيث “q” هو مقدار الشحنة التي يحملها الجسم ، في حين أن “n” هي أي عدد صحيح و “e” هي الوحدة الأساسية للإلكترون السالب أو البروتون الموجب.[3]
تعد تجربة كيفية تفاعل الأجسام المشحونة عن بُعد إحدى التجارب العلمية التي أدت إلى العديد من الاكتشافات والاختراعات ، بدءًا من الأجهزة الكهربائية المنزلية إلى الأجهزة الفضائية ، كما أحدثت دراسات الشحنة الكهربائية ثورة في عالم الفيزياء وساهمت في تفسير العديد من الظواهر الفيزيائية على الأرض مثل البرق والصواعق. .