الكهرباء الساكنة: الشحنات الكهربائية – العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

مقدمة

مرحباً بكم في درس جديد من مادة العلوم الفيزيائية للمرحلة المتوسطة حسب المنهاج الجزائري. في هذا الدرس، سنتناول موضوع الكهرباء الساكنة: الشحنات الكهربائية.

الأهداف التعليمية

• فهم مفهوم الكهرباء الساكنة.
• التعرف على الشحنات الكهربائية.
• فهم طرق شحن الأجسام.
• معرفة تطبيقات الكهرباء الساكنة.

ما هي الكهرباء الساكنة؟

الكهرباء الساكنة (Static electricity) هي تراكم الشحنات الكهربائية على سطح جسم ما. تنتج عن احتكاك أو تلامس بين مادتين مختلفتين. مثال: عند تمشيط الشعر الجاف، ينجذب الشعر إلى المشط. عند فرك بالون بالشعر، يلتصق بالحائط.

الشحنات الكهربائية

هناك نوعان من الشحنات الكهربائية: شحنة موجبة (ناتجة عن نقص الإلكترونات) وشحنة سالبة (ناتجة عن زيادة الإلكترونات). قاعدة التجاذب والتنافر: الشحنات المختلفة تتجاذب، والشحنات المتشابهة تتنافر. وحدة قياس الشحنة الكهربائية: الكولوم (C).

طرق شحن الأجسام

• الشحن بالدلك (Friction): دلك مادتين مختلفتين تنقل الإلكترونات من مادة إلى أخرى. مثال: دلك قضيب زجاجي بقطعة حرير يشحنه بشحنة موجبة.
• الشحن بالتلامس (Contact): ملامسة جسم مشحون لجسم آخر ينقل بعض الشحنة إليه.
• الشحن بالحث (Induction): تقريب جسم مشحون من جسم آخر دون تلامسهما يؤدي إلى إعادة توزيع الشحنات.

مبدأ حفظ الشحنة

الشحنة الكهربائية لا تفنى ولا تستحدث، بل تنتقل من جسم إلى آخر. في أي عملية شحن، مجموع الشحنات الكلي يبقى ثابتاً. إذا اكتسب جسم شحنة موجبة، فإن جسماً آخر يكتسب شحنة سالبة مساوية لها في المقدار.

تطبيقات الكهرباء الساكنة

• مرشحات الكهرباء الساكنة (Electrostatic precipitators): تنقية الهواء من الغبار في المداخن.
• آلة التصوير (Photocopier): تستخدم الشحنات الساكنة لجذب حبر التونر إلى الورق.
• الدهان الكهروستاتيكي: طلاء المعادن بشحن الجزيئات لجذبها إلى السطح.
• مانعة الصواعق (Lightning rod): تحمي المباني من الصواعق بتفريغ الشحنات.
• أجهزة تنقية الهواء المنزلية: تجذب الجسيمات الدقيقة من الهواء.

تمارين تطبيقية

1. التمرين الأول: اشرح كيف يتجاذب مشط بلاستيكي مشحون مع قطع صغيرة من الورق.
2. التمرين الثاني: ما الفرق بين الشحن بالدلك والشحن بالتلامس؟
3. التمرين الثالث: اذكر ثلاثة تطبيقات للكهرباء الساكنة.
4. التمرين الرابع: اشرح قاعدة التجاذب والتنافر بين الشحنات.

ملخص الدرس

الكهرباء الساكنة: تراكم الشحنات. أنواع الشحنات: موجبة وسالبة. طرق الشحن: دلك، تلامس، حث. قانون حفظ الشحنة: الشحنة تنتقل ولا تفنى. تطبيقات: مرشحات، تصوير، دهان، مانعة صواعق. راجع درس التيار الكهربائي المستمر ودرس قانون أوم: العلاقة بين التوتر والتيار والمقاومة.