الأسبوع 7 · الوحدة الثانية «مجالات القوى» (افتتاحية) والدرس الأول «القوى الكهربية» (١): الكهربية الساكنة ونوعا الشحنة والمجال الكهربي ومانعة الصواعق · 3 دروس
1
الكهربية الساكنة: الشحن بالدلك
Science Prep 1 Term 1, Unit 2: pp. 32–38
الهدفأشرح كيف يشحن الدلك الأجسام بانتقال الإلكترونات، ولماذا تبقى الشحنة على بعض الأجسام وتهرب من أخرى.
كلمات جديدة
الكهربية الساكنة · شحنة كهربية تبقى على الجسم بدل أن تتدفقالشحنة الكهربية · خاصية في المادة تسبب القوى الكهربيةالعازل · مادة لا تسمح للشحنة بالمرور فيها بسهولة
الشرح
بعض القوى تعمل دون تلامس، لأن للأجسام مجالات حولها: مجالات كهربية ومغناطيسية وجذبية. والكهربية الساكنة أول مثال على القوة الكهربية. فالصوف الذي «يطقطق» عندما تنزعه، أو الصعقة الصغيرة من مقبض الباب، كهربية ساكنة. وعندما تُدلك مادتان مناسبتان معًا تصبحان مشحونتين وتستطيعان رفع قصاصات ورق خفيفة. والشحن يعني أن الإلكترونات تنتقل: يفقد سطح إلكترونات ويكتسبها السطح الآخر. والشحنة لا تُخلق من العدم، بل تنتقل. وعلى العازل، مثل البلاستيك، تبقى الشحنة في الجزء المدلوك. أما ساق الفلز التي تمسكها بيدك فلا تبقى مشحونة، لأن الشحنة تتدفق عبر جسمك إلى الأرض، ولهذا تحتاج إلى مقبض عازل. وتجرّ شاحنة الوقود سلسلة تلامس الأرض لتهرب أي شحنة عليها بأمان.
دلك مادتين مناسبتين→تنتقل الإلكترونات من إحداهما إلى الأخرى→تصبح كلتاهما مشحونة: تجذب الأشياء الخفيفة
أمثلة محلولة
بالونة مدلوكة بالصوف ترفع قطعًا صغيرة من الورق وقد تلتصق بالجدار لوقت قصير. لقد حرّك الدلك الإلكترونات والبالونة الآن مشحونة.
لشاحنة الوقود سلسلة متدلية إلى الأرض. عند حركة الوقود والشاحنة قد تتجمع شحنة. تحملها السلسلة إلى الأرض قبل أن تتكون شرارة.
تدلك نور ملعقة فلز بالصوف وهي تمسكها بيدها فلا ترفع الورق. الفلز موصل، فتتدفق الشحنة عبر يدها إلى الأرض. وتنجح الملعقة البلاستيكية أكثر لأن البلاستيك عازل.
نشاط الفصل
جرّب ذلك في يوم جاف مع أحد الكبار. دلك مشطًا بلاستيكيًا أو قلمًا بشعر جاف أو بالصوف وقرّبه من قصاصات صغيرة من الورق. دلك بالونة بالطريقة نفسها وانظر هل تلتصق بالحائط. اثنِ خيط ماء رفيعًا جدًا من الصنبور بمشط مشحون. ثم جرّب ملعقة فلز تمسكها بيدك. قد يفسد الهواء الرطب النتائج، فأعد المحاولة في يوم آخر إن لم يحدث شيء. لا تُجرِ هذه الاختبارات أثناء عاصفة رعدية أبدًا.