☰ Year plan · Science (Arabic)

الكشاف الكهربي وكولوم والمغانط

Week 8 · Lesson 1 Electric Forces (B): the electroscope and Coulomb; Lesson 2 Magnetic Forces: magnets, materials, poles, attraction and repulsion, the magnetic field · 3 lessons
1

الكشاف الكهربي: جهاز لكشف الشحنة

Science Prep 1 Term 1, Unit 2: pp. 39–46
الهدفأشرح كيف يبيّن الكشاف الكهربي أن جسمًا مشحون، وما نوع شحنته.
كلمات جديدة
الكشاف الكهربي · جهاز يكشف الشحنة الكهربية باستعمال ورقتين فلزيتين رقيقتينالورقتان · الشريطان الفلزيان الرقيقان داخل الكشافالكولوم · وحدة الشحنة الكهربية، سُمّيت نسبة إلى كولوم
الشرح

في الكشاف الكهربي قرص فلزي في أعلاه متصل بساق فلزية بورقتين فلزيتين رقيقتين خفيفتين داخل وعاء زجاجي. وعندما تتدلى الورقتان معًا يكون الكشاف غير مشحون. وإذا لامست ساق مشحونة القرص تتدفق الشحنة عبر الفلز إلى الورقتين. فتحمل الورقتان النوع نفسه من الشحنة فتتنافران وتنفرجان. وكلما زادت الشحنة زاد الانفراج. وهذا يبيّن أن الجسم مشحون ويتيح لنا مقارنة الكميات. ولمعرفة نوع الشحنة نشحن الكشاف أولًا. ثم نقرّب جسمًا مشحونًا آخر من القرص دون لمسه. فإذا زاد انفراج الورقتين فللجسم النوع نفسه من الشحنة. وإذا اقتربتا من بعضهما فشحنته من النوع المضاد. وقد درس الفيزيائي الفرنسي شارل أوغسطين دي كولوم القوة بين الشحنات في أواخر القرن الثامن عشر، وسُميت وحدة الشحنة، الكولوم، باسمه. وصنع الكشاف يحتاج إلى أدوات ولاصق يستعملها الكبار، لذلك ندرس طريقة عمله فقط.

الاختبارالورقتانما يدل عليه
ساق مشحونة تلمس القرصتنفرجانالكشاف مشحون
جسم مشحون قريب: تنفرجان أكثرأوسعالنوع نفسه من الشحنة
جسم مشحون قريب: تقتربانأضيقنوع مضاد من الشحنة
أمثلة محلولة
لامست ساق مشحونة القرص فانفرجت الورقتان. لماذا؟ تدفقت الشحنة إلى الورقتين فحملتا النوع نفسه من الشحنة، والشحنات المتشابهة تتنافر.
كشاف مشحون بشحنة موجبة وورقتاه منفرجتان. عندما تقرّب لينا ساقًا سالبة الشحنة من القرص تقترب الورقتان. فتعرف أن شحنة الساق من النوع المضاد. أما الساق الموجبة فتزيد الانفراج.
كشافان تظهر فيهما درجتا انفراج A وB وانفراج B أوسع كثيرًا. إذن الكشاف الذي فيه B يحمل شحنة أكبر. ووجد كولوم أن الشحنات الأكبر تدفع أو تجذب بقوة أكبر، وأن القوة تضعف عندما تبتعد الشحنات عن بعضها.
نشاط الفصل

تمثيل الكشاف. يمثّل طفلان الورقتين ويقفان جنبًا إلى جنب عند أعلى ملصق لكشاف. ويمثّل طفل ثالث الساق المشحونة ويعطي كل ورقة بطاقة لها اللون نفسه (الشحنة نفسها). ماذا تفعل الورقتان؟ (تتباعدان.) ثم جرّب بالونة مشحونة قرّبها من شريطين رقيقين من الورق معلّقين جنبًا إلى جنب بشريط لاصق: قل ما تراه، وتذكّر أن الهواء الرطب قد يفسد النتيجة.

تدرّب
1
ماذا يبيّن الكشاف الكهربي؟
2
لماذا تنفرج الورقتان عندما تصلهما الشحنة؟
3
تقترب ورقتا كشاف مشحون عند تقريب جسم منه. ما نوع شحنة الجسم؟
4
بمَن سُميت وحدة الشحنة؟