قانون كولوم وتحديد اتجاه القوة الكهربائية - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: قانون كولوم وتحديد اتجاه القوة الكهربائية

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تشرح هذه الصفحة قانون كولوم للقوة الكهربائية بين شحنتين كهربائيتين، حيث يُعبر عن مقدار القوة بالعلاقة F = K qA qB / r^2، مع ثابت كولوم K يساوي 9.0×10^9 N·m²/C² عند استخدام وحدات الكولوم والمتر والنيوتن. يوضح النص أن القوة الكهربائية كمية متجهة تتطلب تحديد المقدار والاتجاه، ويتم تحديد الاتجاه بناءً على قاعدة أن الشحنات المتشابهة تتنافر والشحنات المختلفة تتجاذب، كما هو موضح في الشكل 13-8 الذي يصور حالتي التنافر بين شحنتين موجبتين والتجاذب بين شحنة موجبة وأخرى سالبة.

يُظهر النص تطبيق القانون الثالث لنيوتن في الحركة على القوة الكهربائية، حيث تكون القوتان المتبادلتان بين الشحنتين متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الاتجاه، مما يؤكد على الطبيعة المتجهة للقوة. يتم توضيح ذلك عمليًا من خلال مثال تقريب شريطين لاصقين مشحونين بشحنتين متماثلتين.

يؤكد المحتوى على أهمية رسم مخططات للشحنات لتفسير العلاقات بينها بدقة وتحديد اتجاه القوة، حيث توفر معادلة قانون كولوم المقدار فقط، بينما يتم تحديد الاتجاه بصريًا أو تحليليًا. هذا يساعد في فهم التفاعلات الكهربائية الأساسية في الفيزياء.

📄 النص الكامل للصفحة

الشكل 13-8 قاعدة تحديد اتجاه القوة هي: الشحنات المتشابهة تتنافر، والشحنات المختلفة تتجاذب.ووفق قانون كولوم يمكن كتابة مقدار القوة الكهربائية المؤثرة في الشحنة qA والناتجة بفعل تأثير الشحنة qB التي تقع على بعد r منها على الشكل الآتي:--- SECTION: قانون كولوم --- F = K qA qB / r^2 القوة الكهربائية المتبادلة بين شحنتين كهربائيتين تساوي ثابت كولوم مضروبًا في حاصل ضرب مقداري الشحنتين مقسومًا على مربع المسافة بينهما.إذا قيست الشحنات بوحدة الكولوم، والمسافة بالأمتار، والقوة بالنيوتن، فإن ثابت كولوم K يساوي 9.0x10^9 N.m²/C².يمكننا قانون كولوم من حساب مقدار القوة التي تؤثر بها الشحنة qB في الشحنة qA، كما يمكننا أيضًا من حساب مقدار القوة التي تؤثر بها الشحنة qA في الشحنة qB. وهاتان القوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه. ويمكنك ملاحظة هذا التطبيق على القانون الثالث لنيوتن في الحركة عمليًا عندما تقرب شريطين لاصقين مشحونين بشحنتين متماثلتين أحدهما إلى الآخر، حيث يؤثر كل منهما بقوة في الآخر.القوة الكهربائية كمية متجهة، مثلها في ذلك مثل جميع القوى الأخرى في الطبيعة، لذا تحتاج متجهات القوة إلى تحديد المقدار والاتجاه. ولأن معادلة قانون كولوم تزودنا بمقدار القوة فقط، فإننا بحاجة إلى تحديد اتجاهها، ويتم ذلك برسم مخطط للشحنات وتفسير العلاقات بينها بدقة. فإذا قرب جسمان A و B مشحونان بشحنتين موجبتين أحدهما إلى الآخر فإن كلا منهما سيؤثر في الآخر بقوة تنافر، كما في الشكل 13a-8. أما إذا كانت شحنة الجسم B مثلاً سالبة فستكون القوة التي يؤثر بها كل منهما في الآخر قوة تجاذب، كما هو موضح في الشكل 13b-8.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 13-8 قاعدة تحديد اتجاه القوة Description: Diagram illustrating electric forces between charged objects. Part (a) shows two positively charged spheres (A and B) repelling each other, with force vectors F_A في B and F_B في A pointing away. Part (b) shows a positively charged sphere (A) and a negatively charged sphere (B) attracting each other, with force vectors F_A في B and F_B في A pointing towards each other. Key Values: Part (a): Sphere A (+), Sphere B (+), Repulsion, Part (b): Sphere A (+), Sphere B (-), Attraction Context: This diagram visually explains Coulomb's Law regarding the direction of electric forces: like charges repel, and opposite charges attract. It also demonstrates Newton's third law of motion, where forces are equal in magnitude and opposite in direction.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 8 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي قاعدة تحديد اتجاه القوة الكهربائية بين شحنتين؟

الإجابة: الشحنات المتشابهة تتنافر، والشحنات المختلفة تتجاذب.

الشرح: هذه قاعدة أساسية في الكهرباء الساكنة تحدد طبيعة القوة (تجاذب أو تنافر) بناءً على إشارة الشحنات.

تلميح: فكر في العلاقة بين نوعي الشحنات (الموجبة والسالبة) وتأثيرها على القوة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هو نص قانون كولوم للقوة الكهربائية؟

الإجابة: القوة الكهربائية المتبادلة بين شحنتين كهربائيتين تساوي ثابت كولوم مضروبًا في حاصل ضرب مقداري الشحنتين مقسومًا على مربع المسافة بينهما.

الشرح: يصف قانون كولوم العلاقة الكمية بين مقدار القوة الكهربائية ومقداري الشحنتين والمسافة الفاصلة بينهما.

تلميح: تذكر أن القانون يربط بين ثلاثة عوامل: الشحنات، المسافة، وثابت.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما هي الصيغة الرياضية لقانون كولوم؟

الإجابة: F = K * (qA * qB) / r^2

الشرح: تمثل F مقدار القوة الكهربائية، وK ثابت كولوم، وqA وqB مقدارا الشحنتين، وr المسافة بين مركزيهما.

تلميح: الصيغة تتضمن ثابتًا (K) ومتغيرات تمثل الشحنات (q) والمسافة (r).

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما قيمة ثابت كولوم (K) في النظام الدولي للوحدات؟

الإجابة: 9.0 × 10^9 نيوتن.متر²/كولوم² (N.m²/C²).

الشرح: هذه القيمة الثابتة تستخدم عندما تقاس الشحنات بالكولوم، والمسافة بالأمتار، والقوة بالنيوتن.

تلميح: القيمة كبيرة جدًا وتكتب على صورة قوة للعدد 10.

التصنيف: رقم/تاريخ | المستوى: سهل

كيف تتعلق القوتان الكهربائيتان المتبادلتان بين شحنتين بقانون نيوتن الثالث؟

الإجابة: القوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه، وهو تطبيق لقانون نيوتن الثالث للحركة.

الشرح: مهما كانت إشارة الشحنتين، فإن القوة التي تؤثر بها الشحنة qA في qB تساوي في المقدار وتعاكس في الاتجاه القوة التي تؤثر بها qB في qA.

تلميح: تذكر مبدأ الفعل ورد الفعل في الميكانيكا.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما طبيعة القوة الكهربائية من حيث كونها كمية قياسية أم متجهة؟ ولماذا؟

الإجابة: القوة الكهربائية كمية متجهة، لأنها تحتاج إلى تحديد المقدار والاتجاه.

الشرح: مثل جميع القوى في الطبيعة، لا يكفي معرفة مقدار القوة الكهربائية بل يجب معرفة اتجاهها أيضاً لفهم تأثيرها الكامل.

تلميح: فكر في خصائص الكميات الفيزيائية المتجهة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

إذا قرب جسمان مشحونان بشحنتين موجبتين أحدهما إلى الآخر، ما نوع القوة المتبادلة بينهما؟

الإجابة: قوة تنافر.

الشرح: بما أن الشحنتين لهما نفس الإشارة (موجبتان)، فإن القوة بينهما تكون تنافراً وفقاً لقاعدة تحديد الاتجاه.

تلميح: طبق قاعدة الشحنات المتشابهة.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل

إذا كانت شحنة الجسم A موجبة وشحنة الجسم B سالبة، ما نوع القوة المتبادلة بينهما؟

الإجابة: قوة تجاذب.

الشرح: بما أن الشحنتين مختلفتي الإشارة (موجبة وسالبة)، فإن القوة بينهما تكون تجاذباً وفقاً لقاعدة تحديد الاتجاه.

تلميح: طبق قاعدة الشحنات المختلفة.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل