الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم - 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: الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم

📚 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 مفهوم الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم، مع التركيز على كيفية توليد مجال كهربائي منتظم باستخدام لوحين متوازيين مشحونين بشحنات متعاكسة. يتم توضيح أن المجال الكهربائي بين اللوحين يكون ثابتاً في المقدار والاتجاه، ويمثل من خلال خطوط المجال المنتظمة.

يتم تقديم العلاقة الرياضية لحساب فرق الجهد الكهربائي (ΔV) بين نقطتين في مجال كهربائي منتظم، حيث ΔV = Ed، حيث E هي شدة المجال الكهربائي وd هي المسافة بين النقطتين. يتم شرح أن الجهد الكهربائي يزداد عند التحرك عكس اتجاه المجال الكهربائي، مما يعني أن الجهد أعلى بالقرب من اللوح الموجب.

تتضمن الصفحة مثالاً تطبيقياً (مثال 3) لحساب فرق الجهد الكهربائي بين لوحين متوازيين مشحونين، حيث المسافة بينهما 1.5 سم وشدة المجال 1800 N/C، وكذلك حساب الشغل المبذول لنقل بروتون من اللوح السالب إلى الموجب. يتم تقديم تحليل المسألة مع رسومات توضيحية لتسهيل الفهم.

📄 النص الكامل للصفحة

الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم The Electric Potential in a Uniform Fieldيمكننا الحصول على قوة كهربائية ثابتة ومجال كهربائي منتظم بوضع لوحين موصلين مستويين أحدهما مواز للآخر، على أن يُشحن أحدهما بشحنة موجبة، ويُشحن الآخر بشحنة سالبة. يكون المجال الكهربائي بين اللوحين ثابتاً مقداراً واتجاهاً عند النقاط جميعها ما عدا النقاط التي تكون عند حواف اللوحين، ويكون اتجاه المجال الكهربائي من اللوح الموجب إلى اللوح السالب. ويُمثل النمط المتشكل من بذور الأعشاب الموضح في الشكل 9-9 المجال الكهربائي بين لوحين متوازيين.إذا حركت شحنة اختبار موجبة q' مسافة d في عكس اتجاه المجال الكهربائي من النقطة B إلى النقطة A كما هو موضح في الشكل 9-9 فإنه يمكننا حساب الشغل المبذول عليها بالعلاقة الآتية: Fd = W. لذا يكون فرق الجهد الكهربائي؛ أي الشغل المبذول لكل وحدة شحنة، مساوياً d / q' = ΔV = Fd. ولكن شدة المجال الكهربائي هي القوة لكل وحدة شحنة E = F/q' ، لذا يُعبر عن فرق الجهد الكهربائي (ΔV) بين نقطتين المسافة بينهما d في مجال كهربائي منتظم E بالمعادلة الآتية: ΔV = Ed--- SECTION: فرق الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم --- فرق الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم فرق الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم يساوي حاصل ضرب شدة المجال الكهربائي في المسافة التي تحركتها الشحنة. يزداد الجهد الكهربائي كلما تحركنا في اتجاه معاكس لاتجاه المجال الكهربائي؛ أي أن الجهد الكهربائي لشحنة اختبار موجبة يكون أكبر بالقرب من اللوح الموجب. وباستخدام تحليل الوحدات يكون حاصل ضرب E في وحدة d هو (N/C) (m)، وهذا يكافئ J/C ، والذي يُعد تعريفاً لـ V 1.--- SECTION: مثال 3 --- مثال 3--- SECTION: Problem Statement --- الشغل المبذول لنقل بروتون بين لوحين متوازيين مشحونين لوحان متوازيان مشحونان المسافة بينهما 1.5cm ، ومقدار المجال الكهربائي بينهما 1800 N/C . احسب مقدار:--- SECTION: a. --- a. فرق الجهد الكهربائي بين اللوحين.--- SECTION: b. --- b. الشغل المبذول لنقل بروتون من اللوح السالب إلى اللوح الموجب الشحنة.--- SECTION: تحليل المسألة ورسمها --- تحليل المسألة ورسمها• ارسم اللوحين على أن يكون البعد بينهما 1.5cm • ميز اللوحين بوضع شحنات موجبة على أحدهما، وشحنات سالبة على الآخر. • ارسم خطوط المجال الكهربائي، على أن تكون المسافات بين هذه الخطوط متساوية، وأن تتجه الخطوط من اللوح الموجب إلى اللوح السالب. • بين شدة المجال الكهربائي بين اللوحين على الرسم. • ضع بروتوناً في المجال الكهربائي.--- SECTION: Footer Information --- 2025 - 1447--- SECTION: Page Number ------ VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 9-9 تمثيل مجال كهربائي بين لوحين متوازيين. Description: A diagram showing two parallel plates, one positively charged (left) and one negatively charged (right). Electric field lines are shown originating from the positive plate and terminating on the negative plate. Two points, A and B, are marked between the plates. Point A is closer to the positive plate, and point B is closer to the negative plate. An arrow indicates the distance 'd' between the plates. Key Values: Positive plate, Negative plate, Electric field lines, Point A, Point B, Distance d Context: Illustrates the concept of a uniform electric field between parallel plates and the direction of the field lines, as well as points A and B for potential difference discussion.**IMAGE**: الشكل 9-9 تمثيل مجال كهربائي بين لوحين متوازيين. Description: An image showing the pattern formed by grass seeds between two parallel plates, visually representing the electric field lines. The seeds align themselves along the field lines, making the field visible. This provides a real-world example of an electric field. Context: Provides a real-world visualization of electric field lines between parallel plates, reinforcing the theoretical diagram.**DIAGRAM**: Diagram for Example 3 Description: A diagram illustrating the setup for Example 3. It shows two parallel plates. The left plate is positively charged (+), and the right plate is negatively charged (-). Electric field lines are depicted as arrows pointing from the positive plate to the negative plate. A positive charge (proton, +) is placed between the plates. The electric field strength E is indicated as 1800 N/C, and the distance d between the plates is 1.5 cm. Key Values: E = 1800 N/C, d = 1.5 cm, Positive plate, Negative plate, Proton (+) Context: Visual aid for solving Example 3, illustrating the setup of two charged parallel plates, the electric field, and the proton's position with given values.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 7 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي (الفولت) من حيث الوحدات الأساسية؟

الإجابة: J/C (جول لكل كولوم).

الشرح: حاصل ضرب شدة المجال (N/C) في المسافة (m) يعطي (N·m)/C، والنيوتن متر هو الجول.

تلميح: تذكر تعريف فرق الجهد على أنه الشغل المبذول لكل وحدة شحنة.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

كيف يمكن الحصول على مجال كهربائي منتظم؟

الإجابة: بوضع لوحين موصلين مستويين أحدهما مواز للآخر، على أن يُشحن أحدهما بشحنة موجبة، ويُشحن الآخر بشحنة سالبة.

الشرح: هذا الترتيب ينتج مجالاً كهربائياً ثابتاً في المقدار والاتجاه بين اللوحين.

تلميح: فكر في ترتيب خاص للوحات المشحونة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما اتجاه المجال الكهربائي بين لوحين متوازيين أحدهما موجب والآخر سالب؟

الإجابة: يكون اتجاه المجال الكهربائي من اللوح الموجب إلى اللوح السالب.

الشرح: هذا الاتجاه هو الاتجاه الطبيعي الذي تتحرك فيه شحنة اختبار موجبة إذا تركت حرة.

تلميح: تذكر اتجاه حركة شحنة اختبار موجبة في المجال.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هي الصيغة الرياضية لحساب فرق الجهد الكهربائي (ΔV) بين نقطتين في مجال كهربائي منتظم؟

الإجابة: ΔV = Ed، حيث E هي شدة المجال الكهربائي و d هي المسافة بين النقطتين في اتجاه المجال.

الشرح: تشتق هذه الصيغة من تعريف فرق الجهد (الشغل لكل وحدة شحنة) وعلاقة شدة المجال بالقوة.

تلميح: تذكر العلاقة بين القوة لكل وحدة شحنة والمسافة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

كيف يتغير الجهد الكهربائي لشحنة اختبار موجبة عند تحركها في اتجاه معاكس لاتجاه المجال الكهربائي المنتظم؟

الإجابة: يزداد الجهد الكهربائي.

الشرح: يتطلب تحريك شحنة موجبة عكس اتجاه المجال بذل شغل عليها، مما يزيد من طاقتها الكامنة وبالتالي جهدها الكهربائي.

تلميح: فكر في الشغل المبذول ضد قوة المجال الكهربائي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

في مثال 3، إذا كانت المسافة بين لوحين متوازيين 1.5 سم وشدة المجال الكهربائي بينهما 1800 N/C، فما مقدار فرق الجهد بين اللوحين؟

الإجابة: 27 فولت.

الشرح: d = 1.5 cm = 0.015 m. ΔV = E * d = 1800 N/C * 0.015 m = 27 N·m/C = 27 J/C = 27 V.

تلميح: استخدم العلاقة ΔV = Ed. تأكد من تحويل المسافة إلى أمتار.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط

ما الفرق الأساسي في المفهوم بين شدة المجال الكهربائي (E) وفرق الجهد الكهربائي (ΔV)؟

الإجابة: شدة المجال الكهربائي (E) هي القوة المؤثرة على كل وحدة شحنة (N/C)، بينما فرق الجهد الكهربائي (ΔV) هو الشغل المبذول لنقل كل وحدة شحنة بين نقطتين (J/C).

الشرح: E يصف قوة المجال عند نقطة، بينما ΔV يصف فرق الطاقة الكامنة بين نقطتين في المجال.

تلميح: فكر في الوحدات الفيزيائية لكل منهما.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب