تطبيقات القوى الكهروستاتيكية ومسائل اتزان الشحنات - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

--- SECTION: الشكل 8-14 --- الرماد المتصاعد من المداخن نتيجة ثانوية لاحتراق الفحم. ويمكن استعمال مرشحات الترسيب الكهروستاتيكي لتقليل هذا الرماد.--- SECTION: تطبيقات القوى الكهروستاتيكية --- Applications of Electrostatic Forcesهناك العديد من تطبيقات القوى الكهربائية على الجسيمات. وتستطيع هذه القوى مثلاً تجميع السناج (السواد الناتج عن الدخان) من المداخن، ومن ثم تحد من تلوث الهواء، كما هو موضح في الشكل 8-14. كما يمكن شحن قطرات الطلاء الصغيرة جداً بالحث، واستعمالها لطلاء السيارات وأجسام أخرى بصورة منتظمة وموحدة جداً. وتستخدم آلات التصوير الفوتوغرافي الكهرباء الساكنة لوضع الحبر الأسود على الورق، بحيث يتم نسخ صورة طبق الأصل للوثيقة الأصلية. ويُعد تجمّع الشحنات الساكنة سبباً لحدوث التلف. فمثلاً تجمّع الشحنات الساكنة على فيلم قد يكون سبباً في جذب الغبار عليه مما يسبب تلفه، كما يمكن أن تتعطل معدات إلكترونية عند تفريغ الشحنة الساكنة. لذا تُصمم التطبيقات في هذه الحالات لتجنب تراكم الشحنة الساكنة، وإزالة أي شحنة قد تتراكم بطريقة آمنة.--- SECTION: مسألة تحفيز --- يبين الشكل المجاور كرتين لهما الكتلة نفسها m، وشحنة كل منهما q+، والبعد بين مركزيهما r.--- SECTION: 1 --- اشتق تعبيراً للشحنة q التي يجب أن تكون على كلتا الكرتين لتكونا في حالة اتزان. هذا يعني أن هناك اتزاناً بين قوتي التجاذب والتنافر.--- SECTION: 2 --- إذا تضاعفت المسافة بين الكرتين فكيف يؤثر هذا في قيمة الشحنة q التي حددتها في المسألة السابقة؟ وضح ذلك.--- SECTION: 3 --- إذا كانت كتلة كل من الكرتين 1.50 kg فحدد قيمة الشحنة التي ينبغي أن تكون موجودة على كل منهما للحفاظ على حالة الاتزان.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: الشكل 8-14 Description: صورة لمصنع به مداخن ينبعث منها دخان كثيف، يمثل الرماد المتصاعد نتيجة لاحتراق الفحم. تظهر عدة مداخن بأحجام مختلفة، وبعضها ينبعث منه دخان أبيض كثيف يرتفع في سماء زرقاء صافية. المباني الصناعية المحيطة بالمداخن مرئية جزئياً. Context: يوضح الصورة مشكلة تلوث الهواء الناتجة عن الرماد المتصاعد من المداخن ويشير إلى إمكانية استخدام مرشحات الترسيب الكهروستاتيكي لتقليل هذا الرماد.**DIAGRAM**: الشكل المجاور Description: رسم تخطيطي يوضح كرتين متطابقتين، كل منهما تحمل شحنة موجبة 'q' وكتلة 'm'. الكرتان متجاورتان والمسافة بين مركزيهما ممثلة بالحرف 'r'. يوجد خط أفقي يربط بين مركزي الكرتين، وفوقه الحرف 'r' للدلالة على المسافة. أسفل كل كرة، توجد تسميات توضح 'الكتلة = m' و 'الشحنة = q'. Key Values: الكتلة = m, الشحنة = q, r Context: يمثل هذا الرسم التخطيطي إعدادًا لمسألة تحفيز تتناول اتزان القوى الكهروستاتيكية بين جسمين مشحونين.