الوسم: الكهربائي

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

مختبر التيار الكهربائي

يستطيع المختبر أن يقوم بحساب شدة التيار و المقاومة بالإضافة لفرق الجهد بين أي نقطتين
يتميز المختبر المحاكي للواقع بسهولة الاستخدام و يتم نشره بالأوساط العلمية حتى يكون الخيار الأسهل لبناء دوائر كهربائية عبر متصفح الانترنت

المختبر

http://www.dcaclab.com/ar/lab/

درس عملي على قانون أوم

http://www.dcaclab.com/ar/circuits-lessons/1110207

ملاحظة:
يمكن أضافة دروس جديدة عبر الموقع و من خلال مختبر الفلاش الموجد على الموقع

بالتوفيق
سمير صبري

شكرا لك بارك الله فيك

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

المحرك الكهربائي

المحرك الكهربائي

نظرية عمله

اذا مر تيار في كهربائي في سلك متقاطع مع مجال مغناطيسي فان السلك يتأثر بقوة تعمل على تحريكه في اتجاه عمودي على كل من اتجاه المجال واتجاه التيار * * أو اذا مر تيار في ملف على شكل مستطيل متقاطع مع مجال مغناطيسي فان الملف يتأثر بعزم ازدواج يعمل على دورانه حول محوره

تركيبه

يشبه تركيب مولد التيار المستمر حيث يتركب من
1. مغناطيس قوي على شكل حذاء الفرس قطباه متقابلان
2. ملف مستطيل الشكل من سلك نحاسي معزول وعدد لفاته كبير ملفوف طوليا حول قلب اسطواني من الحديد المطاوع مكون أقراص رقيقة معزولة للحد من التيارات الدوامية وبحيث يكون الملف والقلب الحديدي قابلان للدوران بين قطبي المغناطيس
3. اسطوانة نحاسية مشقوقة الى نصفين بينهما مادة عازلة ويتصلان بطرفي الملف ويدوران مع الملف ويجب أن يكون المستوى المار بالشق الفاصل لنصفي الاسطوانة عموديا على مستوى الملف
4. فرشتان من الكربون أو المعدن ثابتتان وتلامسان نصفي الاسطوانة أثناء دورانهما وتتصلان بقطبي البطارية

كيفية عمله

1. اذا بدء الملف من الوضع الذي يكون فيه مستواه موازيا لخطوط المجال تكون الفرشاة العليا متصلة بالقطب الموجب وبتطبيق قاعدة فلمنج لليد اليسرى على كل من الضلعين الطويلين للملف نجد أن الضلع العلوي يتحرل الى اليسار كما يشير السهم الأسود في البريمج بينما الضلع السفلي يتحرك الى اليمين ويمكنك استخدام المفتاح الأول – توقف – لتوقيف الملف في الوضع المذكور سابقا
2. بدوران الملف يقل عزم الازدواج تدريجيا لنقص البعد العمودي بين القوتين حتى يصبح مستوى الملف بعد 90 درجة عموديا على خطوط المجال وهنا ينعدم عزم الازدواج ولكن الملف يستمر في الدوران بسبب القصور الذاتي وتلاحظ هذا في البريمج حيث يختفي السهمان باللون الأسود عندما يكون مستوى الملف عموديا على خطوط المجال والفرشتان تلامسان الجزء العازل في الاسطوانة المشقوقة
3. بعد 180 درجة يصبح مستوى الملف في مستوى المجال مرة أخرى ويتبادل نصفا الاسطوانة موضعيهما بالنسبة للفرشتين وبالتالي ينعكس اتجاه التيار في الملف وينعكس اتجاه حركة الضلعين الطويلين ولكن الملف يستمر في الدوران في نفس الاتجاه الدائري ويكون عزم الازدواج نهاية عظمى
4. مع استمرار دوران الملف يقل عزم الازدواج الى أن يصل الى الصفر عند 270 درجة ولكن الملف يستمر في الدوران بسبب القصور الذاتي
5. يستمر الملف في الدوران في نفس الاتجاه الى أن يصل عزم الازدواج الى نهاية عظمى عند 360 درجة وعندها يكون الملف قد دار دورة كاملة وهكذا تتكرر هذه العملية وبذلك تتحول الطاقة الكهربائية الى طاقة ميكانيكية

كيف نزيد من قدرة المحرك

1. بزيادة عدد لفات الملف ولفها حول قلب من الحديد المطاوع المقسم الى شرائح بينها مادة عازلة
2. تقسم الاسطوانة المعدنية الى عدد من القطع ضعف عدد الملفات بحيث يفصل بين هذه القطع مادة عازلة

الكفاءة الميكانيكية للمحرك Mechanical efficient

هي النسبة المئوية لمعدل الشغل الميكانيكي الذي ينجزه المحرك الى القدرة الكلية المغذية له
تزداد كفاءة المحرك كلما قلت مقاومة ملفاته الداخلية

المحرك الكهربائي

المُحَرِّك الكهربائي آلة تحوِّل الطاقة الكهربائية إلى قدرة ميكانيكية لإنجاز عمل. وتُستَخدم المحركات الكهربائية لتشْغيل عدة آلات ومعدات ميكانيكية مثل غسالات الملابس وأجهزة التكييف والمكانس الكهربائية ومجفِّفات الشعر وآلات الخياطة والمثاقب الكهربائية والمناشير. وتشغل أنواعٍ شتى من المحركات الأدوات الميكانيكية، والروبوتات، وأيضاً المعدات التي تسهِّل العمل داخل المصانع.

ويتنوع حجم وسعة المحركات الكهربائية تنوعًا كبيرًا. فقد يكون جهازاً صغيراً يقوم بوظائفه داخل ساعة يد أو محرِّكاً ضخماَ يمد قاطرة ثقيلة بالقدرة. ففي الوقت الذي تحتاج فيه الخلاطات ومعظم أدوات المطبخ الأخرى لمحركات كهربائية صغيرة لأنها تحتاج فقط لقدرة بسيطة، تتطلب القطارات استخدام محركات أكبر وأكثر تعقيدا، ذلك لأن المحرك في هذه الحالة عليه أن يبذل جهدًا كبيرًا في وقت قصير.
وبناء على نوع الكهرباء المستخدمة،
هناك نوعان رئيسيان للمحركات:
1- محركات تعمل بالتيار المتناوب
2- محركات تعمل بالتيار المستمر.
يعكس التيار المتناوب اتجاه سريانه خمسين أو ستين مرة في الثانية. وهو التيار المستعمل في المنازل. وتستعمل محركات التيار المستمر أيضاً بشكل شائع في الأدوات المنزلية. ويسير التيار المستمر في اتجاه واحد فقط، ومصدره الرئيسيّ هو البطارية. وتستخدم محركات التيار المستمر استخداماً شائعا لتشغيل المعدات الميكانيكية في المصانع. كما أنه يستخدم باديء تشغيل في المحركات التي تعمل بالبنزين.
وتعتمد المحركات الكهربائية على مغانط كهربائية لتنتج القوة اللازمة لإدارة الآلات أو المعدات الميكانيكية. وتسمى الآلات أو المعدات التي تدار بالمحرك الكهربائي الحمْل. ويُوصَّل عمود إدارة المحرك بالحمل

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

القطار الكهربائي

خط السكة الحديدية الكهربائي Electric railwayE
أنواع خطوط السكة الحديدية الكهربائية
نبذة تاريخية

القطار الكهربائي يستمد قوته من سلك معلق أو من خط حديدي ثالث مكهرب. في نظام السلك المعلق (في الرسم)، يقوم جهاز البنتوغراف بنقل القوة الكهربائية إلى المحولة. ويصل التيار في النهاية إلى محركات الجر التي تشكل جزءًا من نظام الدفع.
خط السكَّة الحديدية الكهربائي نظام خطوط سكة حديدية تسير بالطاقة الكهربائية. تشمل القطارات التي تسير بالطاقة الكهربائية قطارات الركاب ذات السرعة العالية، وبعض قطارات شحن البضائع، وأنظمة السكة الحديدية تحت الأرض والأخرى المُرتفعة، وعربات الترام التي تُوجد في مدن معينة. تأتي الكهرباء اللازمة لِتَسْيير قطار من مصدر خارجي ـ منشأة طاقة مركزية ـ بدلاً من آلة أو مولِّد يكون على متْن القطار نفسه، وتستمد القطارات الطاقة من خلال سِلْك أو قضيب.

نظام الدفع في قطار كهربائي يشتمل على محرك الجر وعجلة الحركة. ويقوم محرك الجر بإدارة عجلة الحركة التي تجعل القطار يتحرك.
وتفوق سرعة القطار الكهربائي سرعة أي نوع آخر من القطارات. وأسرع قطار كهربائي في العالم هو (تي جي في) أي القطار ذو السرعة العالية وهو موجود الآن في فرنسا. ويسير هذا القطار بين باريس وليون بسرعة يزيد معدلها على 269كم/الساعة. وللقطارات الكهربائية مزايا أخرى متعددة. فهي أقل ضجيجاً من أنواع القطارات الأخرى، ولايخرج منها الدخان أو العادم. وبالإضافة إلى ذلك، فإن مُنشأة الطاقة تستخدم الفحم الحجري أو الغاز أو الزيت أو الطاقة النووية أو الطاقة المائية لتوليد الكهرباء اللازمة لتسيير قطار كهربائي. وعلى النقيض من ذلك، فإن قطارات الديزل المستخدمة في كثير من أنظمة السكة الحديدية تعتمد في حركتها تماماً على زيت الديزل.

َتخِدم خطوط السكة الحديدية الكهربائية المناطق الواقعة ما بين المدن، أي ما بين مدينة وأخرى، كما تَخدِم هذه الخطوط المسافرين داخل المدن نفسها، أو بين المدن وضواحيها.

قطار ركاب في واشنطن دي. سي. يستمد طاقته من قضيب ثالث مُكهرب (مُغَذَّى بالكهرباء). يتم تزويد بعض القطارات الحديثة بالكهرباء بوساطة نظام أسلاك علوية.
أنواع خطوط السكة الحديدية الكهربائية. يمكن لقطار كهربائي أن يستمدَ طاقته بطريقتين: من سلك علوي يُسمى منحنى سلسلي، أو من قضيب ثالث كهربائي. وفي نظام الأسلاك العلوية، تجد هيكلاً فولاذياً ذا مفاصل على قمة القطار يربطه بالمنحنى السلسلي. ويوصل هذا الهيكل الذي يُسمى بنتوغراف أو مِنْساخ الكهرباء من السلك إلى نظام دفعي يشمل مُحركات الجر التي تكون عادة بالقرب من عجلات القطار. وتُدير هذه المحركات عجلات القيادة التي تجعل القطار يسير فعلاً. وللقطار الذي يستخدم قضيباً ثالثاً جهاز معدني يُسمى حذاء المكبح. وينزلق هذا الجهاز المعدني مع القضيب الثالث، موصلاً بذلك الكهرباء إلى النظام الدفعي. ويستخدم سائق القطار جهازاً يُسمى جهاز التحكم الرئيسي لضبط سرعة القطار. وينظم جهاز التحكم هذا كمية الطاقة الداخلة إلى النظام الدفعي للقطار.

القطار الفرنسي (تي جي في) أو القطار السريع من أسرع القطارات الكهربائية في العالم. يسير هذا القطار بين باريس وليون بسرعة بلغ معدلها أكثر من 269كم/س. وهناك قطار جديد تصل سرعته إلى 300 كم/س يعمل بين باريس ومدن شرقي فرنسا. ويستمد طاقته بوساطة نظام أسلاك علوية.
تُزود المنحنيات السلسلية مُعظم القطارات الكهربائية التي تسير إلى المدن بالطاقة اللازمة.

ولهذه القطارات قاطرة واحدة أو مجموعة من القاطرات الكهربائية تجرُّ مجموعة من العربات أو شاحنات البضائع. وتزنُ معظم القاطرات الكهربائية ما يتراوح بين 90 و 180 طنًا متريًا. وتتراوح قدرتها بين حوالي 4,000 و 5,000 كيلو وات. وتبلغ سرعتها ما يزيد على 240كم/الساعة.

يزُوّد قضيب ثالث مُعظم القطارات الكهربائية التي تسير عبر المدن المختلفة بالكهرباء اللازمة لها. بعض عربات السكة الحديدية التي تعبر المدن لديها محركات الجر الخاصة بها التي تتراوح قُدرتها بين 89 و210 كيلو وات. وتجر بعض العربات الأخرى قاطرات، أو ترتبط بعربات سكة حديدية لديها محركات دفع. تبلغ السرعة القصوى لعربات السكك الحديدية التي تسير عبر المدن حداً يتراوح مابين 80 و 120كم/الساعة.

أول خط سكة حديد كهربائي يستمد طاقته من مولِّد شوهد في معرض برلين عام 1879م واشتمل على ثلاث عربات حملت 20 راكبا،ً وسارت بسرعة بلغت 13كم/س.
نبذة تاريخية. كان توماس دافنبورت، وهو حداد أمريكي، أول من بنى نموذجاً لخط سكة حديدية عام 1835م. وبعد بضع سنوات، جاء المخترع الأسكتلندي، روبرت ديفيدسن، فبنى أول قاطرة كهربائية بحجم كامل. وسارت هذه القاطرة على خط سكة حديدية يربط بين أدنبره وجلاسجو. ولكن تكلفة الإمداد بالكهرباء كانت عالية جدًا بالنسبة لاستخدامها العام على خطوط سكك حديدية، إلى أن تم تطوير مولد كهربائي في منتصف القرن التاسع عشر الميلادي. انظر: القوس الكهربائي.

استطاع هذا القوس الكهربائي توليد جُهد كهربائي عال (فُولتية) بتكلفة منخفضة، وجعل من الممكن إنشاء خط سكة حديدية كهربائي حديث. كانت أول قاطرة كهربائية استمدت طاقتها من قوس كهربائي بوساطة قضيب ثالث قد عُرضت في برلين، بألمانيا، في عام 1879م.

تم تشغيل أول خط سكة حديدية كهربائي تجاري على الشارع في مدينة ليشترفيلد، بألمانيا، في عام 1881م. وفي عام 1887م، أنشأ المخترع الأمريكي، فرانك ج سبراج خط سكة حديدية في ريتشموند، بفرجينيا. وكان هذا أول نظام خط سكة حديدية كهربائي كبير.

حدثت عملية كهربة الخطوط الحديدية بين المدن على نطاق واسع في أوروبا في أواخر الأربعينيات من القرن العشرين. وكان من أول القطارات الكهربائية السريعة الحديثة القطار الياباني شنكانسن المعروف بقطار الطلقة النارية. وبدأ تشغيله في عام 1964م، أما القطار الفرنسي السريع (تي جي في) فقد افُتتح خطه في عام 1981م.

المصدر الموسوعة العربية العلمية

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

الصعق الكهربائي

من المعروف ان الاسلاك الكهربيه التي يقف عليها الطير تكون مكشوفه
بحيث اذا لمستها يد الانسان فأنها ستؤدي به للصاعقه الكهربيه
لكن الطير اذا وقف عليها لا يصاب بذلك لماذا ؟؟

كما هو معروف أن جريان التيار الكهربائي لا يمكن أن يتم أو يسير عبر الجسم أو السلك
إلا بوجود نقطتان مختلفتان في الجهد تتصلان بطرفي الجسم أو السلك كما هو حادث
عندما تقوم بتوصيل السلك على طرفي البطارية .
والطير عندما يجلس على سلك الكهرباء سواء برجل أو رجلين فإن التيار لا يمكن أن يسير
من خلاله ( الصعق الكهربائي ) لعدم اتصال الجسم بطرف ثاني …
لكن … وهنا مكمن الخطر … بمجرد اتصال أي جزء من الطير بالارض أو بشجرة فهنا تتكون
دائرة كهربائية ويصبح جسم الطير موصل للكهرباء فيصاب الطير بالصعق الكهربائي ……فيمــــــــــــــــــوت …

الصعق الكهربائي لا يحدث إلا عندما يكون هناك دائرة كهربائية حولي الجسم .
ولذلك ينصح العاملون في مجال الصيانة الكهربائية بلباس الاحذية العازلة والتي
تفصل جسم الانسان عن الارض ..

ولكن هذا الطرح يوصلنا معلومه هامه وهي أنه
عندما يتوقف قلب الإنسان عن العمل يستخدم الأطباء صعقات كهربائيه لا تؤدي إلى موته
يرجع ذلك إلى :

1 – مقدار التيار الذي تعرض له الانسان
2- الفترة الزمنية التي تعرض لها جسم الانسان للصعق الكهربائي .
فمثلاً الانسان عندما يتعرض لتيار كهربائي وبصفة مستمرة في حدود 0.5 ملي امبير
أو أقل فإنه لا يمكن له أن يشعر به وكأن شي لم يكن .
وعندما يتعرض لتيار لتيار في حدود 0.5 إلى 5 ملي امبير وبصفة مستمرة
فإن الانسان يبدأ بالشعور بالألم في أطراف الاصابع والذراع …
ومع هذا فإن الانسان لا تصاب عضلاته بالتشنج ولذلك فإنه يستطيع التحكم بنفسه
ويستطيع التخلص من هذه الكهرباء .
وعندما يتعرض لتيار في حدود 5 إلى 30 ملي امبير لعدة دقائق فإنه يتشنج
ولا يستطيع التحكم بنفسه ويصاب بصعوبة في التنفس وارتفاع الضغط .

من ذلك نصل إلى نتيجه وهي أن الانسان لا يمكن أن يموت بمجرد تعرضه للكهرباء
وبالتالي فإن الاطباء عندما يعرضون المريض للصعق الكهربائي فإن التيار المستخدم
لا بد أن يكون في الحدود المقبولة والتي لا تقتل الانسان
وإنما يكون دورها في تعريض القلب لضربات وصدمات لعله يسترجع حركته ونبضاته …
ولن يكون ذلك إلا بإذن الله سبحانه وتعالى

منقول

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

الجهد الكهربائي

الجهد الكهربائي

(4-1) الجهد الكهربائي

يعرف الجهد الكهربائي لنقطه بأنه الشغل المبذول في تحريك وحده الشحنات الكهربائيه من المالانهايه الى تلك النقطه دون احداث اي تغيير في طاقتها الحركيه

أي ان ط و = ش جـ

ويقاس الجهد بوحده ( جول/كولوم) المسماه فولت والجهد كميه قياسيه قد تكون موجبه وقد تكون سالبه حسن نوع الشحنه

(4-2) فرق الجهد بين نقطتين في مجال كهربائي منتظم:

يحسب فرق الجهد بين نقطتين واقعتين في مجال كهربائي منتظم باستخدام العلاقه

جهد بين ا و ب = مـ ف جتا الزاويه

حيث مـ مقدار المجال الكهربائي المنتظم
ف البعد بين النقطتين ( أ و ب)
والزاويه المحصوره بين اتجاه المجال واتجاه المسافه بين أ و ب

(4-3) الجهد الكهربائي لموصل كروي مشحون:

من المعلوم ان الشحنات الكهربائيه تستقر على السطح الخارجي للموصل وبالتالي فان المجال الكهربائي داخل الموصل يساوي صفرا وعند حساب الجهد الكهربائي على سطح الموصل الكروي فان الجهد يعطى بالعلاقه

جـ = (9×10^9 × ش ) ÷ نق

أي ان الجهد عند النقاط جميعا على سطح الموصل يكون متساويه

أما لمعرفه الجهد داخل الموصل فتصور موصلا مشحونا ولنفرض اننا نقلنا شحنه من النقطه أ على سطح الموصل لنقطه ب داخل الموصل فالشغل اللازم لنقل الشحنه

ش أ الى ب = ش(جهد ب أ ) = ش(مـ)(ب أ)جتا <

وبما أن مـ داخل الموصل تساوي صفر

اذن ش أ الى ب = ش (جهد ب – جهد أ )= صفر

أي أن جـ ب = جـ أ

ومعنى هذا أن الجهد عند أي نقطه داخل الموصل يساوي الجهد على السطح

واذا كان الموصل موجودا في مجال شحنات كهربائيه عده فان الجهد الكلي يساوي جهده بفعل شحنته ويسمى الجهد المطلق له مضافا اليه الجهد بفعل الشحنات الأخرى المحيطه به ويسمى الجهد الحثي

(4-4) سطح تساوي الجهد

ان الجهد الكهربائي لشحنه نقطيه يعطى بالعلاقه التاليه

جـ = 9×10^9 جـف

ونستدل من هذا العلاقه ان النقاط التي تقع على نفس البعد عن الشحنه يكون لها نفس الجهد اي ان المحل الهندسي لهذا النقط وهو سطح كره نصف قطرها ف ومركزها مركز الشحنه يسمى سطح تساوي الجهد

وتتميز بما يلي

1- لا تتقاطع فلو تقاطع سطحان فهذا يعني ان النقطه الواحده لها جهدان مختلفان وهذا غير ممكن حسب العلاقه اعلاه
2- سطوح تساوي الجهد متعامده مع خطوط المجال الكهربائي

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

المجال الكهربائي

المجال الكهربائي

(2-1) المجال الكهربائي:

تعلم أن الشحنة الكهربائية تستطيع أن تجذب أو تدفع شحنة أخرى بقوة تتوقف على مقدار كل من الشحنتين والبعد بينهما. فلو فرضنا أن شحنة كهربائية نقطية موجبة وضعت للاختبار بالقرب من جسم مشحون فإن هذه الشحنة تتعرض لقوه جذب أو دفع تنشأ عن الشحنة المو جده على الجسم وإذا نحن غيرنا موضع شحنة الاختبار بالنسبة للجسم المشحون فإن القوة الكهربائية تتغير تبعا لقانون كولوم وهذا يدل على أن شحنة الجسم تولد حولها خاصية جدية تظهر على شكل قوه كهربائية ولما كانت هذه القوة تنقص بازدياد البعد فإنه لأمر طبيعي أن يضعف الأثر الكهربائي لشحنة الجسم تدريجيا حتى يتلاشى في نقطة تبعد بعدا كافيا عنهما.

‏والمنطقة المحيطة بالشحنة والتي تظهر فيها آثار القوى الكهربائية على غيرها من ألشحنات تسمى بالمجال الكهربائي للشحنة.

‏وتعرف شده المجال الكهربائي (مـ) عند نقطة في المجال بأنها القوة التي يؤثر بها المجال على وحده الشحنات الموجبة الموضوعة في هذه النقطة.

مـ = قش

لكن ق =( 9×10^9 * ش*ش.)ف^2 حسب قانون كولوم

بالتعويضعن ق في مـ

مـ =( 9×10^9 ش*ش.)(ف^2*ش.)

مـ =( 9×10^9 ش)ف^2

حيث مـ شده المجال الكهربائي الناشيء عن الشحنه ش ويحدد مقدارا واتجاها

*مقدارا يحسب من العلاقه السابقه
*اتجاها ::::

1- نفرض وجود شحنه نقطيه موجبه (ش.) تبعد ف عن ش
2- نحدد اتجاه حركه (ش.) بالنسبه ل (ش)
3- اتجاه حركه (ش.) هو اتجاه المجال الكهربائي عند هذه النقطه وبصوره عامه يكون اتجاه المجال داخلا في الشحنه السالبه وخارجا من الشحنه الموجبه

تعليم_الجزائر

وتقاس مـ بوحده (نيوتن/كولوم)

ش => الشحنه المراد حساب المجال الناشيء عنها وتقاس بالكولوم
ف=> بعد النقطه المراد حساب المجال عندها عن (ش) وتقاس بالمتر
ش.=> الشحنه النقطيه الموجبه حره الحركه والتي تتاثر في المجال الكهربائي النائي عن ش وتقاس بالكولوم

ملاحظه::: اذا كانت النقطه متأثره من أكثر من مجال نحسب المجال المحصل عن هذه النقطه باستخدام قواعد المحصله

ملاحظة::: تسمى النقطه التي يكون عندها المجال الكهربائي صفرا نقطه التعادل

(2-2) تخطيط المجال الكهربائي:

يمكن تمثيل المجال الكهربائي بيانيا لشحنة أو عدد من الشحنات بخطوط وهمية تسمى خطوط المجال الكهربائي وكل خط من هذه الخطوط يدل على الطريق الذي تسلكه وحدة الشحنات الموجبة عند تحركها في المجال الكهربائي بتأثير القوة التي يؤثر بها المجال عليها.

(2-3) صفات خطوط المحال الكهربائي:.

1- خطوط المجال تبتعد عن الشحنة الموجبة وتتجه نحو الشحنة السا لبة.
2- تتباعد خطوط المجال لشحنة مفرده كلما ابتعدنا عن الشحنة أي أن كثافتها (عددها الذي يخترق وحدة المساحه) تقل مع ازدياد بعدها عن الشحنة.
3- تتناسب شدة المجال الكهربائي طرديا مع عدد خطوط المجال المارة عموديا على وحدة المساحة أي تدل كثافة الخطوط في منطقة ما على مقدار المجال في تلك المنطقه.
4- يدل اتجاه المماس لخط المجال في نقطة ما على اتجاه المجال عند تلك النقطة.
5- خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع لأنه لا يكون لشدة المجال الكهرباي عند نقطة إلا اتجاه واحد.
6- يتناسب عدد الخطوط الخارجة من الشحنة الموجبة أو الداخلة في الشحنه السالبة تناسبا طرديا مع مقدار الشحنة.

(2-4)أشكال المجال الكهربائي:

يقسم المجال الكهربائي إل:

أولا::: مجالا كهربائيا منتظما

أ-وهو المجال الذي ينشأ بين صفيحتين مشحونتين متوازبتين.
ب- خطوط المجال المنتظم تكون متوازية والبعد بينها متساوي.
جـ- مقدار المجال الكهربائي المنتظم ثابت في كل نقطة تقع في المجال أي أن عددخطوط المجال التي تخترق وحدة المساحه العمودية ثابت عند أي نقطة
د- اتجاه المجال الكهربائي المنتظم ثابت في كل نقطة في المجال.

ثانيا::: مجالا كهربائيا غير منتظما

أ- وهو المجال الذي ينشأ عن الشحنات المفردة.
ب – خطوط المجال غير المنتظم تتباعد عن بعضها كلما ابتعدنا عنالشجنه
جـ- مقدار المجال الكهربائي غير المنتظم متغير في كل نقطة في المجالأي أن عدد خطوط المجال التي تخترق وحده المساحه العموديه لا يكون ثابتا
د-اتجاه المجال الكهربائي متغير في كل نقطة في المجال.

(2-5) حركة شحنه نقطيه في مجال كهربائي منتظم:

اذا وضعت شحنه نقطيهفي مجال كهربائي منتظم فان المجال سيؤثر على الشحنه بقوه كهربائيه

ق=مـ ش

وهذه القوه حسب قانون نيوتن الثاني ستكسب الشحنه تسارعا حيث
مجموع ق = ك ت

وهذا التسارع سيؤدي الى تغير سرعه الشحنه في زمن محدد وبالتالي فان الشحنه ستقطه المسافه بين اللوحين في زمن مقداره (ز) ويمكن حساب كل من (ع1,ع2,ف,ز) باستخدام معادلات الحركه

ع2= ع1+ت ز
ع2^2=ع1^2+2 ت ف
ف= ع1 ز+ 0.5 ت ز ^2

مع مراعاه كون الحوكه في بعد واحد أو في بعدين( حركه افقيه أو عموديه) كما في حركه المقذوفات.
كما ان المجال يبذل شغل على الشحنه تساوي( ق ف جتا <) حيث < الزاويه بين (ق) و (ف) ويصرف هذا الشغل كله لإكساب الجسم طاقة حركيه حيث ش( الشغل) = ط ح 2 – ط ح 1
__________________

التصنيفات
العلوم الكيميائية

استخدام التوصيل الكهربائي في تصنيف المواد إلى أيونية وجزيئية

حصريا * استخدام التوصيل الكهربائي في تصنيف المواد إلى أيونية وجزيئية * حصريا

التجربة الخامسة
استخدام التوصيل الكهربائي في تصنيف المواد إلى أيونية وجزيئية


الهدف من التجربة
أن تصنف بعض المواد إلى أيونية وجزيئية، بملاحظة توصيلها الكهربائي.
الأســـاس النظـــري

.

تعرفت عند دراستك لوحدة الروابط الكيميائية، أن محاليل المركبات الأيونية ومصاهيرها تحتوي على أيونات موجبة وأيونات سالبة حرة الحركة في المحلول أو المصهور، فتكتسب بذلك صفة التوصيل الكهربائي.
أما المركبات الجزيئية التي لا توصل محاليلها أو مصاهيرها التيار الكهربائي، فإنها تبقى في المحلول أو المصهور على شكل جزيئات، ولذا، لا يوصل المحلول أو المصهور التيار الكهربائي.
وهناك مركبات جزيئية تتأين عند ذوبانها في الماء (إما جزئياً أو كلياً) معطية أيونات موجبة وأخرى سالبة حرة الحركة في المحلول، ولذا، يكتسب محلولها صفة التوصيل الكهربائي.
أما التوصيل الكهربائي في الفلزات، فيعزى لوجود إلكترونات حرة في البلورة الفلزية، أما اللافلزات فهي بشكل عام، غير موصلة للتيار الكهربائي، لعدم احتوائها على إلكترونات حرة الحركة في بلوراتها.
المـواد والأدوات اللازمــة

.

– صفيحة (4×8) سم تقريباً أو سلك (20) سم من النحاس (Cu).
– بلورة من الكبريت (S 8).
– بلورة من كبريتات النحاس (II) المائية (CuSO 4.5H 20).
– بلورة من السكر (سكر المائدة).
– بلورة من الشبة (الألوم البوتاسي KAl(SO 4) 2.12H 2O).
– ماء مقطر (H 2O).
– هكسان (C 6H 14).
– محلول كبريتات النحاس (II) ا(5%).
– محلول سكر المائدة ا(5%).
– أقطاب كربون عدد (2).
– بطارية (4) فولت.
– مصباح كهربائي (1.5) فولت مع قاعدة.
– أسلاك توصيل نحاسية.
خطـوات التجربة

.

أولاً

الخواص الفيزيائية

تعليم_الجزائر
الشكل (8): اختبار توصيل المواد الصلبة للتيار الكهربائي
1- ركب الجهاز المبين في الشكل (8).
2- صل طرفي أسلاك التوصيل (أ،ب) بطرفي سلك النحاس (أو الصفيحة). هل يضيء المصابح؟ لماذا؟ سجل ملحوظاتك.
3- كرر الخطوة (2)، باستخدام إحدى البلورات الصلبة في كل مرة. وسجل ملحوظاتك عن إضاءة المصباح أو عدم إضاءته في كل مرة. ماذا تستنتج من ذلك؟

المشــاهدات والنتائج

.

1- سجل نتائج مشاهداتك في الجدول الآتي:

المادة الصلبة
يضيء المصباح أو لا يضيء
توصل التيار أو لا توصل
عنصر
مركب
فلز
لا فلز
جزيئي
أيوني

سلك (Cu)
بلورة (S 8)
بلورة (CuSO 4.5H 2O)
بلورة (KAl(SO 4) 2.12H 2O)

2- فسر سبب توصيل سلك النحاس (أو الصفيحة) للتيار الكهربائي، وسبب عدم توصيل بلورة كبريتات النحاس (II) المائية للتيار الكهربائي.

ثانياً

توصيل المحاليل والسوائل للتيار الكهربائي

1- ركب الجهاز المبين في الشكل (9).
2- املأ الكأس الذي سعته (150) مل إلى ثلثيه بالماء المقطر. هل يضيء المصباح؟ لماذا؟ سجل ملحوظاتك.
3- مستخدماً كأساً سعة (150) مل نظيفاً وجافاً، اختبر توصيل كل المحاليل والسوائل الآتية: هكسان، محلول (CuSO 4)، محلول السكر، كما في الخطوة (2)، على أن تغسل أقطاب الكربون جيداً بالماء المقطر بعد كل استعمال. لماذا؟ سجل ملحوظاتك عن إضاءة المصباح أو عدمه، ثم فسر ذلك.
تعليم_الجزائر
الشكل (9): اختبار توصيل المحاليل والسوائل للتيار الكهربائي

المشـاهدات والنتائج

.

1- سجل نتائج مشاهداتك في الجدول الآتي:

اسم المحلول أو السائل أو صيغته
إضاءة المصباح
يوصل التيار الكهربائي أم لا يوصل
يحتوي على أيونات أو جزيئات

ماء مقطر (H 2O)
هكسان (C 6H 14)
محلول(CuSO 4.5H 2O)
محلول سكر المائدة

ملحوظة: يقصد في العمود الرابع احتواء المحلول على أيونات المادة المذابة أو جزيئاتها فقط.
2- فسر سبب توصيل محلول (CuSO 4) للتيار الكهربائي وسبب عدم توصيل محلول سكر المائدة له.

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الحقل المغناطيسي – المغناطيس الكهربائي

الحقل المغناطيسي – المغناطيس الكهربائي :
1- المغناطيس له قطبان شمالي و جنوبي
2- للأرض حقل مغناطيسي يسبب انحراف الإبرة المغناطيسية الحرة الحركة و يسمى الطرف الذي يتجه للشمال قطب شمالي و القطب الذي يتجه للجنوب قطب جنوبي
3- المغانط ذات الأقطاب المتماثلة تتنافر – شمالي و جنوبي
4- المغانط ذات الأقطاب المتخالفة تتجاذب – شمالي شمالي أو جنوبي جنوبي
5- إن مرور التيار الكهربائي في سلك ناقل يولد حول السلك حقل مغناطيسي يؤثر على الإبرة المغناطيسية
6- تزداد قوة الحقل المغناطيسي الناشئة عن مرور تيار كهربائي طرداً مع التيار
7- يمكن تركيز المغناطيس الكهربائي بواسطة عمل ملفات كهربائية .
8- يمكن زيادة شدة الحقل المغناطيسي للملف الكهربائي بتزويده بنواة حديدية
9- النواة الحديدية قد تكون ذات مواصفات مغناطيسية قاسية حيث تحافظ النواة على مغنطتها بعد زوال التيار الذي أدى إلى المغنطة . و قد تكون النواة الحديدية ذات مواصفات مغناطيسية لينة حيث يزول أثر المغنطة الكهربائية بمجرد قطع التيار الكهربائي
01- تعتمد المحركات الكهربائية بكل أشكالها على القوى الناتجة عن التأثير المتبادل بين المغانط الثابتة أو الكهربائية مع النواقل التي يجري بها التيار الكهربائي (الملف الكهربائي الدوار)
11- إن وجود ناقل ثابت ضمن حقل مغناطيسي متغير (يتزايد أو يتناقص) يؤدي إلى تولد قوة محركة كهربائية بين طرفي السلك . مثلاً إن تحريك مغناطيس بالقرب من سلك معدني يسبب تولد هذ القوة المحركة الكهربائية – مبدأ المولد الكهربائي .
21- و بالعكس فإن حركة ناقل ضمن حقل مغناطيسي ثابت يؤدي إلى تولد قوة محركة كهربائية بين طرفي الناقل . أيضاً مماثل للحالة السابقة .

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الانواع الرئيسية لمشاكل التيار الكهربائي واسبابها

تتعرض كافة الأجهزة الكهربائية والالكترونية الموصلة بمصادر الكهرباء الرئيسية لمخاطر التلف من جراء الارتفاع المفاجىء للتيار الكهربائي، الصواعق الكهربائية، انخفاض التيار الكهربائي، انقطاع التيار، الارتفاع المفاجىء المرتجع للتيار الكهربائي والجهد المرتفع. فيما يلى ملخص للأنواع الرئيسية لمشاكل التيار الكهربائي وأسبابها وكيف يؤثر ذلك على الأجهزة الكهربائية والاليكترونية.

تعليم_الجزائر
الارتفاع المفاجىء للتيار الكهربائي:Spikes and Surges
حدث قصير جداً (واحد ميلي ثانية) يصل بالجهد لقدر يساوى الالاف الفولتات والأمبير. تعد ظاهرة الارتفاع المفاجىء للتيار الكهربائي ظاهرة شائعة فى كثير من مناطق العالم. سوف يؤدى تكرار حدوثها إلى تلف الأجهزة الاليكترونية وإفساد البيانات.
ما هى أسبابها ؟
تشغيل وإغلاق الأجهزة القريبة، الصواعق الكهربائية، عند تشغيل الأجهزة الموتورية الخ.

تعليم_الجزائر
تداخل الموجات اللاسلكية/ التشويش : RFI (Radio Frequency Inerference) / Noise
هى ترددات عالية تحدث خلال فترة قصيرة من الوقت تبلغ اجزاء من الثانية. تعد ظاهرة تداخل الموجات اللاسلكية/ التشويش ظاهرة شائعة فى كافة أنحاء العالم وهى أحد الأسباب الرئيسية لتلف البيانات.
ما هى أسبابها ؟
يحدثها التشويش عالى التردد الصادر من الأجهزة القريبة مثل أجهزة التليفزيون والأجهزة اللاسلكية، المحولات، الهواتف المحمولة، تشغيل وإغلاق بعض الأحمال الخاصة، الأضواء العاملة بنظام الفلورسنت، وحدات التحكم فى السرعة الموتورية وخافضات الضوء.

تعليم_الجزائر
الجهد المرتفع :Over Voltage
هى زيادة الجهد الكهربائى لوقت طويل (أجزاء من الثانية، ثوانى، دقائق، ساعات أو أيام) عن الحدود المسموح بها. يتوقف مدى التلف طبقاً لمستوى زيادة الجهد بحيث يكون شديد وغير قابل للإصلاح.
ما هى أسبابه ؟
عودة التيار من مصادر الكهرباء مرة أخرى بعد انقطاعه، حدوث تقلبات للتيار ين فترات انقطاع التيار والجهد المرتفع أو العارض (مثل التوصيل العارض بين وجهين).

تعليم_الجزائر
انخفاض التيار الكهربائي :Brown -Out
هى انخفاض الجهد لفترة طويلة تصل إلى (أجزاء من الثانية، ثوانى، دقائق، ساعات أو أيام). تنتشر فى أجزاء من العالم وبخاصة التى بها فقر في مصادر التيار الكهربائي. يؤثر انخفاض التيار الكهربائي الممتد والمتكرر على وظائف الأجهزة أو عدم قيامها بالعمل على الإطلاق. ومع تكرار هذه العملية، فإنه من المؤكد حدوث تلف. لذا تكون المواتير والكباسات (وبالتالى أجهزة الثلاجات، والمبردات، التكييف والمضخات). أكثر عرضة للخطر. سوف يحدث التلف بصورة مؤكدة فى وقت ما.
ما هى أسبابها ؟
؟ يرجع أشهر أسبابها إلى فقر مصادر الكهرباء الرئيسية وبخاصة فى المناطق التى تعانى من بنية أساسية فقيرة لتوزيع الطاقة وأيضاً فى المناطق النائية. وكذا خلال المواسم الجافة التى يستخدم فيها الماء لتوليد الكهرباء.

تعليم_الجزائر
الصواعق الكهربائية : Lightning
تؤدى الصواعق الكهربائية المباشرة أو القريبة إلى مشاكل ثانوية أو مشاكل حادة وتلف. تحدث الصواعق الكهربائية ارتفاع مفاجئ للتيار، الجهد المرتفع أو انقطاع التيار .
ما هى أسبابها ؟
؟ يتولد الارتفاع المفاجىءللتيار بواسطة إصابة مباشرة أو خطوط تحتية أو رأسية غير مباشرة تقوم بتحويل الارتفاع المفاجىءللتيار عبر الأجهزة التى تم توصلها فى الأبنية المجاورة.

تعليم_الجزائر
إنقطاع التيار الكهربائى :Power – Cuts
يوجد فى كل بلاد العالم وبخاصة فى المناطق التى يوجد بها مشاكل الجهد المتكررة. يمكن أن يسبب فقدان الطاقة بصورة مفاجئة تلف يتراوح ما بين إفساد البيانات إلى الأعطال الميكانيكية نتيجة توقف الجهاز عن العمل خلال عملية التشغيل.
ما هى أسبابها ؟
حدوث خلل بالتيار أو المحطة الفرعية، عطل فى شبكة توزيع الكهرباء أو ببساطة فصل الفيشة بصورة مفاجئة.

تعليم_الجزائر
الارتفاعات المفاجئة للتيار الكهربائي المرتجعة :Power-Back Surges
تحدث تحديداً عند عودة التيار بعد انقطاعه حيث تتعرض الأجهزة التى تم توصيلها إلى ارتفاع لحظي للتيار عند مستوى جهد زائد يمكن أن يكون شديد الإتلاف (أنظر بعاليه).
ما هى أسبابها ؟
ترجع أسباب هذه الارتفاعات المفاجئة للتيار الكهربائي المرتجعة إلى lالمصادر الرئيسية للكهرباء التي تنقل جهد أكبر من المستوى المسموح به عند عودة التيار لتعويض ما فقده حيث يقوم الجهاز الذى تم توصيله للعمل بصورة تلقائية.

تعليم_الجزائر
الارتفاعات المفاجئة للتيار الكهربائي في الأجهزة السلكية واللاسلكية والناتجة من الصواعق الكهربائية : Telecom Surges -Spikes and Lightning
تحدث لفترة قصيرة وتتميز بجهد مرتفع وهى ظاهرة شائعة تحدث على خطوط الهاتف. يمكن أن تؤدى إلى تلف لا يمكن تداركه لأية قطعة بالجهاز الذى تم توصيله للخط الداخل. يمكن أن يتعرض خط الهاتف نفسه للتلف أو التدمير فى الحالات الشديدة.
ما هى أسبابها ؟
تحدث الارتفاعات المفاجئة للتيار الكهربائي للأجهزة السلكية واللاسلكية عند الاصابة المباشرة للصواعق الكهربائية لخط الهاتف أو شىء بالقرب منها.

التصنيفات
العلوم الكهربائية

مأخذ التيار الكهربائي المنزلي

مأخذ التيار الكهربائي المنزلي

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

يتكون مأخذ التيار الكهربائي المنزلي من ثلاثة مرابط وهي :

ثقبان وسلك نحاسي سميك.

للتمييز بين الثقبين نستعمل مفك البراغي الذي يحمل مصباحا كاشفا

ندخل في كل من الثقبين مفك البراغي

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

نلاحظ أن هناك فرق بين ثقبي مأخذ التيار:

أحد الثقبين يؤدي إلى توهج مصباح مفك البراغي متصل بسلك الطور fil de Phase.

الثقب الآخر متصل بالسلك المحايد fil Neutre.

السلك النحاسي السميك متصل بالأرض بواسطة سلك يسمى المربط الأرضي،

تعليم_الجزائر

ووظيفته الوقاية من أخطار التيار الكهربائي.

ملحوظة

تستعمل ألوان مختلفة لعوازل الأسلاك للتمييز بينها:
اللون الأحمر بالنسبة لسك الطور.

تعليم_الجزائر

اللون الأزرق أو الأسود بالنسبة للسك المحايد.

تعليم_الجزائر

اللون الأخضر أو الأصفر بالنسبة لسك المربط الأرضي.

تعليم_الجزائر

مختلف قيم التوترات الفعالة بين مرابط مأخذ التيار هي:

220V بين سلك الطور والسلك المحايد.

220V بين سلك الطور والمربط الأرضي.

تعليم_الجزائر

توتر منعدم بين السلك المحايد والمربط الأرضي.