شرح مفصل للتكهرب و نموذج المبسط للذرة السنة 4 متوسط (يوجد المزيد )

بسم الله الرحمان الرحيم
السلام عليكم

* التكهــــــــــرب:
وضعية إشكالية: أثناء تسريح شعرك الجاف تلاحظ انجذابه نحو المشط عندما يقترب منه، كيف تفسر ذلك؟

تجربة: - أدلك مسطرتك البلاستيكية جيدا بمنديل ورقي، ثم قرب الجزء
المدوك من قصاصات صغيرة من الورق دون ملامستها.
تلاحظ انجذاب قصاصات الورق نحو نحو الطرف المدلوك من المسطرة.
- قرب الآن طرف المسطرة غير المدلوك من قصاصات الورق.
تلاحظ عدم انجذاب قصاصات الورق إلى الطرف غير المدلوك.
الاستنتاج: انجذاب قصاصات الورق نحو الجزء المدلوك من المسطرة راجع
إلى تكهربه بفعل الدلك، أي أن المسطرةاكتسبت شحنة كهر بائية بفعل الدلك.
* نسمي حالة المسطرة بعد دلكها أنها تكهربت أي اكتسبت شحنة كهر بائية.
نتيجة: * الشحنة الكهربائية هي كمية الكهرباء التي يكتسبها أو يفقدها جسم.
الشحنة الكهربائية الموجبة و الشحنةالكهربائية السالبة:*هل تتكهرب الأجسام بالكيفية نفسها؟
تجربة: * حقق التراكيب التجريبية المبينة في الأشكال الآتية:

الحالة(1): أدلك مصاصتي مشروبات، ثم علق أحداهما وقرب منها الأخرى.
تلاحظ حدوث تنافر بين المصاصتين.
الحالة(2): كرر نفس التجربة مع استبدال المصاصتين بقضيبين من الزجاج.
تلاحظ أيضا حدوث تنافر بين القضيبين.

الحالة(3): كرر تجربة ثالثة باستعمال مصاصة و قضيب زجاجي.
تلاحظ حدوث تجاذب بين الجسمين.
الاستنتاج: * يوجد نوعان من الكهرباء:
أ- الكهرباء الموجبة: وهي الكهرباء المحمولة على الزجاج المكهرب.
ب- الكهرباء السالبة: و هي الكهرباء المحمولة على البلاستيك المكهرب.
* جسمان يحملان شحنتين كهربائيتين متعاكستين في الإشارة (+ ، - أو - ، +) يتجاذبان.
* جسمان يحملان شحنتين كهربائيتين متماثلتين في الإشارة (+ ، + أو - ، -) يتنافران.
2/- كيف أكهرب جسما باللمس؟
تجربة: - أدلك قضيبا من الأبونيت بقطعة من الصوف مثلا ، ثم قرب طرفه
المدلوك من كرية من نخاع البيلسان معلقة في حامل بواسطة خيط رفيع.
تلاحظ :أن الكرية تنجذب ملامسة القضيب، ولكن ما تلبث أن تنفر(تبتعد) عنه.
الاستنتاج: ابتعاد (نفور) الكرية عن قضيب الأبونيت بعد ملامسته راجع إلى
تكهرب هذه الكرية باللمس.
3/- كيف أكهرب جسما بالتأثير؟
تجربة: قرب من الصفيحة المعدنية للكاشف الكهربائي جسما مشحونا، دون ملامسته.
تلاحظ: تنافر الورقتين المعدنيتين(انفراجها).
الاستنتاج: تنافر الورقتين المعدنيتين يعود إلى تكهربهما بالتأثير.
نتيجة نهائية: يمكن للأجسام أن تتكهرب بعدة طرق منها:
أ‌- التكهرب بالدلك.
ب‌- التكهرب باللمس.
جـ- التكهرب بالتأثير.

النموذج للذرة

* التطور التاريخي للذرة: النموذج الكوكبي للذرة:
• أحيا العالم دالتون فكرة ديمقريطس حول انقسام المادة و بنيتها وافترض أن ذرات نوع كيميائي واحد تكون متماثلة فيما بينها و ذات نفس الكتلة و اعتبر أن الذرة متعادلة كهربائيا.
• طور طومسون نموذج الذرة فقال أنها على شكل كرة صغيرة مشحونة بشحنة كهربائية موجبة و محشوة بدقائق ذات شحنة كهربائية سالبة و التي سماها الالكتروتات.
• ثم جاء رذرفورد الذي استنتج أن الذرة تحتوي على نواة كثيفة و ذات شحنة موجبة تدور حولها الالكترونات ذات شحنة سالبة أي أن الذرة تشبه (المجموعة الشمسية).
• ثم اكتشف البروتون الذي يوجد بالنواة و شحنتها موجبة و مساوية على: p=+1.06x10-19c وحيث أن الالكترون يحمل شحنة كهربائية سالبة: e-=-1.6x10-19c.
• ثم توصل شادويك إلى اكتشاف النيترون الذي هو متعادل كهربائيا.
• مكونات الذرة:
• الذرة هي أصغر مكون للجسم المادي بحيث لا تقبل الانقسام.
• في نموذج رذرفورد تتكون الذرة من:
• 1- النــــــــواة : كثيفة وذات شحنة كهربائية موجبة تدور حولها الالكترونات.

* تعادل الذرة كهربائيا: في الحالة العادية تكون ذرات العناصر الكيميائية متعادلة كهربائيا: ومعناه
أن عدد البروتونات في النواة يساوي عدد الالكترونات في المدارات.
*الشحنة العنصرية: هي أصغر شحنة كهربائية يحملها الالكترون و تقدر بـ: 1.6x10-19coulomb

* ملاحظــات:- توزع الالكترونات في مدارات الذرة الرئيسية وفق العلاقة: y=2n2 حيثn رقم المدار.
- يختلف تركيب النواة و عدد الالكترونات في الذرة من عنصر لآخر.
- يتم شحن الأجسام بانتقال للالكترونات.
- يمكن للالكترونات أن تنتقل في النواقل (مثل المعادن)، ولا يمكنها الانتقال في العوازل.
* النواقــــــــل و العــــــــــــوازل:
تجربـــــة: حقق التركيب التجريبي المبين في الشكل المقابل و ذلك كما يلي:
- ضع مسطرة بلاستيكية أفقيا فوق حامل بحيث تكون نهايتها
ملامسة لقرص من الألمنيوم.
- أدلك مصاصة مشروبات جيدا بمنديل من الورق، ثم ألمس بها
النهاية الأخرى من المسطرة البلاستيكية.
- لا تلاحـــــظ أية ظاهرة تذكر.
- أعد التجربة بتعويض المسطرة بقضيب من النحاس.
- تلاحــــــــظ إنجذاب قرص الألمنيوم نحو القضيب النحاسي.
- كـــــــــــرر نفس العمل باستعمال مواد أخرى كالخشب، الورق، الحديد، الورق، الذهب،
الزجاج نخاع البيلسان، الأبونيت،..........
*لاحـظ أن بعض المواد تسلك سلوك المسطرة البلاستيكية، وبعض المواد تسلك سلوك قضيب النحاس
نتيجــــــة: نسمي جملة المواد التي أثرت على قرص الألمنيوم بالنـــواقل الكهربائيــة، وهي التي
تسمح بانتقال الشحنات الكهربائية(الالكتــرونات) عبرها، أما الجملة الأخرى من المـــواد
والتي تؤثر على قرص الألمنيوم، فتسمى بالعــــــوازل الكهربائيـــــة.
ملحوظة هامة: يمكن التمييز بين النواقل و العوازل بتحقيق تركيبة كهربائية كما في الشكل الآتي،
مع وضع مجموعة مواد صلبة بين أ،ب (شكل-1-) أو سائلة داخل الإناء(شكل-

• مـــن النواقل نذكر: المعادن، السوائل الملحية و الحمضية،..............
• ومن العوازل نذكر: الغازات، الماء النقي(المقطر)، الزجاج، نخاع البيلسان، اللدائن،............
* التأثيــــــر المتبــــادل بيــــن التيــــار و المغناطيــــــس:
* الحقـــل المغناطيســــي المتولد عن تيار كهربائي مستمر:
1- مجـــــال ناقـــــل مستقيــــــم شاقولـــــــــي:
تجربـــــــة: - حقق التركيب التجريبي المبين في الشكـل المقابــــل.
- أنثــــــربــــرادة الحديـــد علــــى الورقـة بمحـاذاة الناقل.
- أغلـــق القاطعـــة و أنقــــر على الورقــــة قليـــــــــــــلا.
تلاحـــــــظ أن بـــرادة الحديـــــد ترتسم فـي شكـل خطــــوط دائرية،
- استعــــن بإبـــرة مغناطيسيـة لتحديد جهة هذه الخطوط.
نتائــــــــج:
- ارتســــــام برادة الحديد في شكل دوائــر راجع إلى وقوعـــها في يسمــــــى"بالمجـــــــال (الحقـــــل)
المغناطيسي" و الذي تولد حول الناقــــــــــل المستقيــــــــم بعـــــــــد مـــــــــرور التيــــــــــار فيــــه.
- نسمــــي مجموعة الخطوط التي رسمتها برادة الحديد بخطوط المجـــال المغناطيســـي، و التي
تحــدد جهتــــــــها بقاعـــــــدة اليـــــــد اليمنــــــى حيث:
* الإبهــــــــــــــــــــ ـام: يشيـــــــــــــــر إلــى جهــــــــة التـــــــــيار.
* دوران بقية الأصابع: يحدد جهة خطوط الحقل الكهرومغناطيسي.
2- مجـــــــــال ناقــــــل حلزونـــــــــي(وشيعـــــ ة):
تجربة: - حقق تجربة ثانية باستعمال ناقل حلزوني(وشيعة).
- أنثــــــــر علــــى اللـــــوح الشفـــاف الموضـــوع علـــى الو شيعة
بــــــــرادة حديـــــــد، ثم أنقـــــــــره قليــــــــلا بواسطــــــــة قلــم.
تلاحـــــــظ ارتــــسام البرادة فـي شكـــل خطــوط مستقيمــــة داخــل الو شيعــــة و منحنيــــة خارجها.
* التمييـــــــز بيـن وجهـــــي الوشيعــــــة:
- وجـــــه الشيعــــة الـــــذي يــــرد إليـه التيـار أولا يسمـــى شمالــــي، و الآخـــــر والــــذي يخـــــرج
منــــــه التيــــــار يسمـــــى جنوبـــــي.
- يمكـــــن الاستـــــــدلال علــــى ذلـــــك بالاستعانـــــة بإبــــرة مغناطيسيـــــة.
ملحوظـــــة: إن وجه الوشيعة الجنوبي هو الذي يسري فيه التيار بجهـة توافــق
جهــــة دوران عقـــــارب الساعـــــة، ومـــن ثــــــم فالــــــوجه الآخـــر يكـــون شمالـــي.
فعل الحقل المغناطيسي على تيار كهربائي مستمر:
تجـــــربة لابـــــلاس:
حقق التركيب التجريبي المبين في الشكل المقابل.
- الحالــــــــة-1-:
* نغلق الدارة و نعزل المغناطيس.
- لا نلاحــــــــظ أي ظاهرة تذكر.
- الحالــــــــة-2-:
* نبقي على المغناطيس و نترك الدارة مفتوحة.
- أيضا لا نلاحظ أي ظاهرة تذكر.
- الحالــــــــة-3-:
* نبقي على المغناطيس و نغلق الدارة.
- نلاحــــظ أن الناقل الأسطواني يتدحرج (يتحرك) على السكة.
نتيجــــة: تدحرج الناقل راجع لخضوعه لتأثير قوة تولدت عن مجالين:
*مجـال مغناطيســي ناشـئ عـــن المغناطيــس، ومجال مغناطيسي ناشئ عن مرور التيار في الناقل.
* نسمي هذه القوة بالقوة الكهرومغناطيسية ( قوة لابلاس).
مميـــــزات قــوة لابـــــلاس:
- غيــــــر جهـــــة التيـــــار المـــــــار فـي الناقـــــل، ثـم شدتـــه بــــاستعــــمال معدلـــــــة.
- تلاحـــــظ تدحرج الناقل عكــــس الجهـة السابقة، كما أن سرعـــة الحركـــة تتغيــر أيضا.
- أعكس موضعــي قطبـي المغناطيـس، وشـدة الحقـل بتبديل المغناطيس بآخر بحجـم أكبـر.
تلاحــــظ تغيـــــــــر جهـــــــة القــــــــــوة الكهــــــرومغناطيسيـــــ ـــــــــة و سرعـــة الحركـــة.
نتيجــــة: تتعلق جهة القوة الكهرومغناطيسية بجهة و شدة التيار، و بجهة وشدة الحقل المغناطيسي.
قاعـــدة اليـــد اليمنـــى: تنـــــــص علـــــى أن:
- الإبهـــــــــام: يشيــــــــــر إلـــــى جهــــــة خطـــــوط الحقـل المغناطيســي.
- السبابــــــــة: تشيـــــر إلــــــى جهـــــــــــة التيـــــــــارالكهربائــ ـــــــــــي.
- الوسطــــــى: تشيــــــــــر إلــــى جهــــــــة القــوة الكهرومغناطيسيــــــة.

» دروس مادة الفيزياء
» مجلة التاريخ والجغرافيا السنة الرابعة متوسط
» مجلة التاريخ والجغرافيا السنة الرابعة متوسط
» مدكرات و الدروس السنة 4 متوسط في مادة الاجتماعيات
» اختبارات السنة الثالثة متوسط في العلوم الطبيعية