مثال حساب شدة المجال الكهربائي - 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: شدة المجال الكهربائي: مثال تطبيقي

📚 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: example

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تقدم هذه الصفحة مثالاً تطبيقياً لحساب شدة المجال الكهربائي باستخدام شحنة اختبار موجبة. يبدأ المثال بوصف مشكلة حيث تُقاس قوة مقدارها 0.12 نيوتن تؤثر على شحنة اختبار موجبة مقدارها 3.0 × 10⁻⁶ كولوم في الهواء، بزاوية 15 درجة شمال الشرق. يتم تطبيق الصيغة E = F/q' لحساب شدة المجال الكهربائي، مما يؤدي إلى نتيجة مقدارها 4.0 × 10⁴ نيوتن/كولوم بنفس الاتجاه.

يتضمن المحتوى دليلاً رياضياً يوضح خطوات الحساب مع مراعاة الأرقام المعنوية، ويتم التحقق من صحة الإجابة من خلال فحص الوحدات والاتجاه والمنطقية. حيث يُذكر أن اتجاه المجال الكهربائي يتطابق مع اتجاه القوة لأن شحنة الاختبار موجبة، ويتم مقارنة النتيجة مع القيم المرجعية في الجدول 1-9.

يحتوي النص أيضاً على جدول (الجدول 1-9) يقدم قيماً تقريبية لشدة المجالات الكهربائية في سياقات مختلفة، مثل بالقرب من قضيب مطاط مشحون أو في أنبوب الأشعة المهبطية، مما يوفر مرجعاً للمقارنة. بالإضافة إلى ذلك، هناك رسم توضيحي يصور شحنة الاختبار ونظام الإحداثيات مع متجه القوة، مما يساعد في تصور الاتجاهات المذكورة في المثال.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: الجدول 1-9 --- جدول يوضح القيم التقريبية لشدة المجالات الكهربائية المثالية في سياقات مختلفة.--- SECTION: مثال 1 --- شدة المجال الكهربائي قيس مجال كهربائي في الهواء باستخدام شحنة اختبار موجبة مقدارها C 10⁻⁶×3.0، فتأثرت هذه الشحنة بقوة مقدارها N 0.12 في اتجاه يميل بزاوية 15° شمال الشرق. ما مقدار واتجاه شدة المجال الكهربائي عند موقع شحنة الاختبار؟• ارسم شحنة الاختبار 'q'. • حدد نظام إحداثيات على أن يكون مركزه شحنة الاختبار. • ارسم متجه القوة بزاوية 15° شمال الشرق.المجهول E = ? المعلوم q' = +3.0×10⁻⁶ C F = 0.12 N بزاوية 15° شمال الشرق--- SECTION: دليل الرياضيات --- إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنويةE = F/q' = 0.12 N / (3.0 × 10⁻⁶ C) = 4.0 × 10⁴ N/Cبالتعويض عن C 10⁻⁶×3.0 = 'q و N 0.12 = F إن كلاً من القوة المؤثرة في شحنة الاختبار والمجال الكهربائي في الاتجاه نفسه. ويميل بزاوية 15° شمال الشرق، C/N 10⁴×4.0 = E.• هل الوحدات صحيحة؟ وحدة قياس شدة المجال الكهربائي C/N. • هل للاتجاه معنى؟ اتجاه المجال في اتجاه القوة الكهربائية المؤثرة نفسه؛ لأن شحنة الاختبار موجبة. • هل الجواب منطقي؟ شدة المجال تتفق مع القيم الموجودة في الجدول 1-9.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: الجدول 1-9 Description: جدول يوضح القيم التقريبية لشدة المجالات الكهربائية المثالية في سياقات مختلفة. Table Structure: Headers: المجال | المقدار (N/C) Rows: Row 1: بالقرب من قضيب مطاط صلب ومشحون | 1×10³ Row 2: في أنبوب الأشعة المهبطية في التلفاز | 1×10⁵ Row 3: الضروري لإحداث شرارة كهربائية في الهواء | 3×10⁶ Row 4: عند مدار إلكترون ذرة الهيدروجين | 3×10¹¹ Data: يعرض الجدول أربعة أمثلة لمجالات كهربائية مع قيمها المقابلة بوحدة نيوتن لكل كولوم (N/C). Key Values: 1×10³ N/C, 1×10⁵ N/C, 3×10⁶ N/C, 3×10¹¹ N/C Context: يوفر قيمًا مرجعية لشدة المجالات الكهربائية لمقارنة الإجابة المحسوبة في المثال 1.**DIAGRAM**: رسم توضيحي لشحنة اختبار وقوة كهربائية Description: رسم بياني يوضح شحنة اختبار موجبة (q') عند نقطة الأصل في نظام إحداثيات (شمال-شرق). يظهر متجه القوة (F) المؤثرة على الشحنة، ويميل بزاوية 15 درجة شمال الشرق من المحور الأفقي (الشرق). X-axis: شرق Y-axis: شمال Data: شحنة نقطية موجبة q' موضوعة عند نقطة الأصل. متجه القوة F ينطلق من q' باتجاه يميل بزاوية 15 درجة فوق المحور الأفقي (الشرق). Key Values: q', F, 15°, شمال, شرق Context: يساعد في تصور اتجاهات القوة والمجال الكهربائي الموصوفة في المثال 1، حيث أن اتجاه المجال الكهربائي هو نفس اتجاه القوة المؤثرة على شحنة اختبار موجبة.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 6 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي وحدة قياس شدة المجال الكهربائي في النظام الدولي للوحدات (SI)؟

الإجابة: نيوتن لكل كولوم (N/C)

الشرح: بما أن E = F/q'، وقوة F تقاس بالنيوتن (N) والشحنة q' تقاس بالكولوم (C)، فإن وحدة شدة المجال الكهربائي هي نيوتن لكل كولوم (N/C).

تلميح: تذكر أن الوحدة مشتقة من الصيغة الأساسية للمجال الكهربائي.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي القيمة التقريبية لشدة المجال الكهربائي الضروري لإحداث شرارة كهربائية في الهواء؟

الإجابة: 3 × 10⁶ N/C

الشرح: يُعتبر هذا المجال الكهربائي الكبير (3 ملايين نيوتن لكل كولوم) هو الحد الأدنى اللازم لتأين الهواء وبدء تفريغ كهربائي على شكل شرارة.

تلميح: ابحث في الجدول عن السياق المتعلق بالشرارة الكهربائية في الهواء.

التصنيف: رقم/تاريخ | المستوى: سهل

ما هي القيمة التقريبية لشدة المجال الكهربائي عند مدار إلكترون ذرة الهيدروجين؟

الإجابة: 3 × 10¹¹ N/C

الشرح: يشير هذا الرقم الهائل (300 مليار نيوتن لكل كولوم) إلى شدة المجال الكهربائي الهائل الذي يربط الإلكترون بالنواة داخل الذرة.

تلميح: هذه هي أعلى قيمة لشدة المجال الكهربائي موضحة في الجدول.

التصنيف: رقم/تاريخ | المستوى: سهل

ما هي الصيغة الرياضية لحساب شدة المجال الكهربائي (E) عند نقطة ما باستخدام شحنة اختبار (q') والقوة المؤثرة عليها (F)؟

الإجابة: E = F / q'

الشرح: تُحسب شدة المجال الكهربائي بقسمة مقدار القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار على مقدار شحنة الاختبار نفسها.

تلميح: تذكر أن شدة المجال الكهربائي هي نسبة بين كميتين فيزيائيتين، إحداهما تؤثر على الأخرى.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

إذا كانت شحنة اختبار موجبة مقدارها 3.0×10⁻⁶ C تتأثر بقوة مقدارها 0.12 N، فما مقدار شدة المجال الكهربائي عند موقعها؟

الإجابة: 4.0 × 10⁴ N/C

الشرح: بالتعويض في الصيغة E = F/q' = 0.12 N / (3.0 × 10⁻⁶ C) = 4.0 × 10⁴ N/C.

تلميح: استخدم الصيغة الأساسية للمجال الكهربائي. تأكد من التعامل مع الأرقام المعنوية.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط

ما العلاقة بين اتجاه شدة المجال الكهربائي واتجاه القوة المؤثرة على شحنة اختبار موجبة؟

الإجابة: يكون اتجاه شدة المجال الكهربائي هو نفس اتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار الموجبة.

الشرح: بما أن شدة المجال الكهربائي عند نقطة تُعرّف بأنها القوة المؤثرة على وحدة الشحنات الموجبة الموضوعة عند تلك النقطة، فإن اتجاهه يتطابق مع اتجاه القوة على شحنة الاختبار الموجبة.

تلميح: فكر في تعريف المجال الكهربائي وكيفية تحديد اتجاهه عملياً.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل