خطوط القوة الكهربائية ومولد فان دي جراف - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

--- SECTION: الشكل 3-9 --- الشكل 3-9 تصف خطوط القوة بين الشحنات المختلفة (a و c)، وبين الشحنات المتشابهة (b و d) سلوك جسم مشحون بشحنة موجبة في مجال كهربائي. والصورتان في الأعلى (b و a) رسم تصويري لخطوط المجال الكهربائي للصورتين السفليتين تم تنفيذه بالحاسوب.وعلى الرغم من أنها توفر طريقة لحساب القوة المؤثرة في جسم مشحون إلا أنها لا توضح لماذا تؤثر الأجسام المشحونة بعضها في بعض بقوى. ابتكر روبرت فان دي جراف في ثلاثينيات القرن العشرين مولد الكهرباء الساكنة ذا الفولتية الكبيرة الموضح في الشكل 4-9. وهو جهاز يعمل على نقل كميات كبيرة من الشحنة الكهربائية من جزء محدد من الآلة إلى طرفها العلوي الفلزي. ويتم ذلك بنقل الشحنة إلى حزام متحرك عند قاعدة الجهاز عند الموضع A، ثم تنتقل هذه الشحنات من الحزام إلى القبة الفلزية في الأعلى عند الموضع B. ويبذل المحرك الكهربائي الشغل اللازم لزيادة فرق الجهد الكهربائي. ويشحن الشخص كهربائياً عندما يلمس قبة مولد فان دي جراف الفلزية؛ حيث تؤدي هذه الشحنات إلى تنافر شعر الشخص بعضه عن بعض، مسبباً تغير اتجاهه، فيصبح اتجاه الشعر في اتجاه خطوط المجال الكهربائي، كما هو موضح في الشكل 4-9b.--- SECTION: الشكل 4-9 --- الشكل 4-9 في مولد فان دي جراف (a)، تنتقل الشحنات إلى الحزام المتحرك عند النقطة A، ثم تنتقل من الحزام المتحرك إلى القبة الفلزية عند الموضع B. ويبذل المحرك الكهربائي الشغل اللازم لزيادة فرق الجهد الكهربائي. وعندما يلمس شخص قبة مولد فان دي جراف تكون النتائج مثيرة (b).2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل 3-9: خطوط القوة الكهربائية Description: توضح هذه الأشكال خطوط القوة الكهربائية. الشكل (a) يمثل رسمًا حاسوبيًا لخطوط المجال الكهربائي بين شحنتين مختلفتين (واحدة موجبة والأخرى سالبة). الشكل (b) يمثل رسمًا حاسوبيًا لخطوط المجال الكهربائي بين شحنتين متشابهتين (كلتاهما موجبة). الشكل (c) يمثل صورة فوتوغرافية لنمط خطوط المجال الكهربائي حول شحنتين مختلفتين باستخدام جسيمات صغيرة. الشكل (d) يمثل صورة فوتوغرافية لنمط خطوط المجال الكهربائي حول شحنتين متشابهتين باستخدام جسيمات صغيرة. Key Values: شحنات مختلفة, شحنات متشابهة, خطوط المجال الكهربائي Context: توضح هذه الأشكال كيفية تمثيل المجالات الكهربائية بصريًا باستخدام خطوط القوة، وتظهر الاختلافات في أنماط المجال بين الشحنات المختلفة والمتشابهة.**FIGURE**: الشكل 4-9: مولد فان دي جراف Description: يتكون الشكل من جزأين. الشكل (a) هو رسم تخطيطي لمولد فان دي جراف، يوضح مكوناته الرئيسية: قبة فلزية (في الأعلى)، حزام متحرك (عمودي)، عازل، محرك كهربائي (في الأسفل)، وقاعدة مؤرضة. تظهر علامات (+) على القبة والحزام للدلالة على الشحنات الموجبة. تشير النقطة A إلى مكان انتقال الشحنات إلى الحزام، والنقطة B إلى مكان انتقالها من الحزام إلى القبة. الشكل (b) هو صورة فوتوغرافية لطفلة تضع يديها على قبة مولد فان دي جراف، وشعرها يقف منتصبًا بسبب الشحنات الكهربائية المتراكمة. Key Values: قبة فلزية, حزام, عازل, محرك كهربائي, قاعدة مؤرضة, A, B, شحنات موجبة Context: يوضح هذا الشكل مبدأ عمل مولد فان دي جراف في توليد الكهرباء الساكنة عالية الفولتية، وتأثير الشحنات الكهربائية على الشعر البشري نتيجة التنافر الكهربائي.