تقويم الفصل 9 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

ملخص تقويم الفصل 9

39. أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: السعة، شدة المجال، C/J ، الشغل.

بناءً على هيكل خريطة المفاهيم الموصوفة:

* المجال الكهربائي يتفرع إلى القوة و فرق الجهد.

* شحنة الاختبار ترتبط بكل من القوة و فرق الجهد.

* وحدة القوة الكهربائية هي N/C، وهي مرتبطة بمفهوم شدة المجال.

* وحدة فرق الجهد هي J/C، وهي مرتبطة بمفهوم الشغل المبذول على الشحنة.

* نسبة الشحنة إلى فرق الجهد (C/V) تُعرف باسم السعة.

* لذلك، تكتمل الخريطة بوضع شدة المجال بجوار N/C، و الشغل بجوار J/C، و السعة بجوار C/V، و C/J هي مقلوب وحدة فرق الجهد.

40. ما الخاصيتان اللتان يجب أن تكونا لشحنة الاختبار؟

يجب أن تكون شحنة الاختبار:

1. موجبة.

2. صغيرة جداً بحيث لا تؤثر على توزيع الشحنات الأصلية المولدة للمجال.

41. كيف يحدد اتجاه المجال الكهربائي؟

اتجاه المجال الكهربائي عند أي نقطة هو اتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة اختبار موجبة صغيرة توضع عند تلك النقطة.

42. ما المقصود بخطوط المجال الكهربائي؟

خطوط المجال الكهربائي هي خطوط وهمية مرسومة بحيث يكون المماس لها عند أي نقطة يشير إلى اتجاه المجال الكهربائي عند تلك النقطة. وهي تخرج من الشحنات الموجبة وتدخل إلى الشحنات السالبة، ولا تتقاطع أبداً.

43. ارسم بعض خطوط المجال الكهربائي لكل من الحالات الآتية:

أ) شحنتين متساويتين في المقدار ومتماثلتين في النوع: خطوط المجال تخرج من كل شحنة وتتباعد في الفضاء، وتتنافر مع بعضها البعض.

ب) شحنتين مختلفتين في النوع ولهما المقدار نفسه: خطوط المجال تخرج من الشحنة الموجبة وتنتهي عند الشحنة السالبة، وتكون منحنية.

ج) شحنة موجبة وأخرى سالبة مقدارها يساوي ضعف مقدار الشحنة الموجبة: خطوط المجال تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل إلى الشحنة السالبة، لكن كثافة الخطوط حول الشحنة السالبة تكون مضاعفة بسبب ضعف مقدارها.

د) لوحين متوازيين مختلفين في الشحنة: خطوط المجال تكون مستقيمة ومتوازية ومتعامدة على سطح اللوحين، وتخرج من اللوح الموجب وتدخل إلى اللوح السالب، وتكون الكثافة منتظمة بين اللوحين.

44. في الشكل 16-9، أين تنتهي خطوط المجال الكهربائي الخارجة من الشحنة الموجبة؟

في الشكل 16-9، خطوط المجال الكهربائي تخرج من الشحنة الموجبة وتستمر إلى ما لا نهاية، أو تنتهي عند شحنة سالبة إذا وجدت في المجال.

45. كيف يتم الإشارة لشدة المجال الكهربائي من خلال خطوط المجال الكهربائي؟

تشير كثافة خطوط المجال الكهربائي (عدد الخطوط التي تعبر وحدة المساحة العمودية على اتجاهها) إلى شدة المجال الكهربائي. فكلما زادت الكثافة زادت شدة المجال، والعكس صحيح.

46. ما وحدة قياس طاقة الوضع الكهربائية؟ وما وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي، وفق النظام الدولي للوحدات SI؟

* وحدة قياس طاقة الوضع الكهربائية هي الجول (J).

* وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي هي الفولت (V)، حيث أن 1 فولت = 1 جول/كولوم.

47. عرف الفولت بدلالة التغير في طاقة الوضع الكهربائية لشحنة تتحرك في مجال كهربائي.

الفولت هو فرق الجهد بين نقطتين عندما يكون التغير في طاقة الوضع الكهربائية جول واحد لكل كولوم من الشحنة التي تتحرك بين هاتين النقطتين. أي أن: 1 \, V = \frac{1 \, J}{1 \, C}.

48. لماذا يفقد الجسم المشحون شحنته عند وصله بالأرض؟

لأن الأرض تعتبر مخزناً شبه لا نهائي للشحنات (موصلاً كبيراً جداً). عند توصيل الجسم المشحون بالأرض، تنتقل الشحنات الزائدة من الجسم إلى الأرض (أو من الأرض إلى الجسم) حتى يتعادل الجسم، أي حتى يصبح فرق الجهد بينه وبين الأرض صفراً.

49. وضع قضيب مطاطي مشحون على طاولة فحافظ على شحنته بعض الوقت. لماذا لا تفرغ شحنة القضيب المشحون مباشرة؟

لأن المطاط مادة عازلة للكهرباء. العوازل لا تسمح للشحنات الكهربائية بالتحرك بحرية عبر مادتها، لذلك تبقى الشحنات مكانها على سطح القضيب ولا تنتقل بسهولة إلى الطاولة أو الهواء.

50. شحن صندوق فلزي. قارن بين تركيز الشحنة على زوايا الصندوق وتركيزها على جوانب الصندوق.

البيانات غير متوفرة للإجابة على هذا السؤال.

51. أجهزة الحاسوب لماذا توضع الأجزاء الدقيقة في الأجهزة الإلكترونية - كتلك الموضحة في الشكل 17-9- داخل صندوق فلزي موضوع داخل صندوق آخر بلاستيكي؟

يوضع الصندوق الفلزي (قفص فاراداي) لحماية المكونات الإلكترونية الدقيقة من المجالات الكهربائية الخارجية الضارة. حيث يعيد توزيع الشحنات على سطحه الخارجي، مما يجعل المجال الكهربائي داخل الصندوق الفلزي صفراً. أما الصندوق البلاستيكي الخارجي فيوفر الحماية الميكانيكية والعزل.

52. ماذا يحدث لشدة المجال الكهربائي عندما تنقص شحنة الاختبار إلى نصف قيمتها؟

لا تتغير شدة المجال الكهربائي. لأن شدة المجال عند نقطة ما هي خاصية للمجال نفسه وليست لشحنة الاختبار، وتعطى بالعلاقة E = \frac{F}{q}. إذا قلت شحنة الاختبار إلى النصف، فإن القوة المؤثرة عليها ستقل إلى النصف أيضاً، وبالتالي تبقى النسبة (شدة المجال) ثابتة.

53. هل يلزم طاقة أكبر أم طاقة أقل لتحريك شحنة موجبة ثابتة خلال مجال كهربائي متزايد؟

يلزم طاقة أكبر. لأن فرق الجهد (\Delta V) مرتبط بشدة المجال (E) والمسافة (d) بالعلاقة \Delta V = E d. إذا زادت شدة المجال (E)، يزداد فرق الجهد لنفس المسافة. وبما أن الشغل (الطاقة) اللازم لتحريك الشحنة هو W = q \Delta V، فإن زيادة \Delta V تعني زيادة الطاقة المطلوبة.

54. ماذا يحدث لطاقة الوضع الكهربائية لجسم مشحون موجود داخل مجال كهربائي عندما يُطلق الجسم ليصبح حر الحركة؟

عندما يُطلق الجسم المشحون ليتحرك بحرية تحت تأثير المجال الكهربائي، فإن طاقة وضعه الكهربائية تتحول إلى طاقة حركية. إذا تحرك الجسم في اتجاه القوة الكهربائية المؤثرة عليه، فإن طاقة وضعه الكهربائية تقل وطاقة حركته تزداد.

تقويم الفصل 9

خريطة المفاهيم

39. أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: السعة، شدة المجال، C/J ، الشغل.

45. كيف يتم الإشارة لشدة المجال الكهربائي من خلال خطوط المجال الكهربائي؟

46. ما وحدة قياس طاقة الوضع الكهربائية؟ وما وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي، وفق النظام الدولي للوحدات SI؟

47. عرف الفولت بدلالة التغير في طاقة الوضع الكهربائية لشحنة تتحرك في مجال كهربائي.

48. لماذا يفقد الجسم المشحون شحنته عند وصله بالأرض؟

49. وضع قضيب مطاطي مشحون على طاولة فحافظ على شحنته بعض الوقت. لماذا لا تفرغ شحنة القضيب المشحون مباشرة؟

50. شحن صندوق فلزي. قارن بين تركيز الشحنة على زوايا الصندوق وتركيزها على جوانب الصندوق.

إتقان المفاهيم

40. ما الخاصيتان اللتان يجب أن تكونا لشحنة الاختبار؟

41. كيف يحدد اتجاه المجال الكهربائي؟

42. ما المقصود بخطوط المجال الكهربائي؟

43. ارسم بعض خطوط المجال الكهربائي لكل من الحالات الآتية:

51. أجهزة الحاسوب لماذا توضع الأجزاء الدقيقة في الأجهزة الإلكترونية - كتلك الموضحة في الشكل 17-9- داخل صندوق فلزي موضوع داخل صندوق آخر بلاستيكي؟

الشكل 17-9

44. في الشكل 16-9، أين تنتهي خطوط المجال الكهربائي الخارجة من الشحنة الموجبة؟

تطبيق المفاهيم

52. ماذا يحدث لشدة المجال الكهربائي عندما تنقص شحنة الاختبار إلى نصف قيمتها؟

53. هل يلزم طاقة أكبر أم طاقة أقل لتحريك شحنة موجبة ثابتة خلال مجال كهربائي متزايد؟

الشكل 16-9

54. ماذا يحدث لطاقة الوضع الكهربائية لجسم مشحون موجود داخل مجال كهربائي عندما يُطلق الجسم ليصبح حر الحركة؟

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

288

--- SECTION: تقويم الفصل 9 --- تقويم الفصل 9 --- SECTION: خريطة المفاهيم --- خريطة المفاهيم --- SECTION: 39 --- 39. أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية: السعة، شدة المجال، C/J ، الشغل. --- SECTION: 45 --- 45. كيف يتم الإشارة لشدة المجال الكهربائي من خلال خطوط المجال الكهربائي؟ --- SECTION: 46 --- 46. ما وحدة قياس طاقة الوضع الكهربائية؟ وما وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي، وفق النظام الدولي للوحدات SI؟ --- SECTION: 47 --- 47. عرف الفولت بدلالة التغير في طاقة الوضع الكهربائية لشحنة تتحرك في مجال كهربائي. --- SECTION: 48 --- 48. لماذا يفقد الجسم المشحون شحنته عند وصله بالأرض؟ --- SECTION: 49 --- 49. وضع قضيب مطاطي مشحون على طاولة فحافظ على شحنته بعض الوقت. لماذا لا تفرغ شحنة القضيب المشحون مباشرة؟ --- SECTION: 50 --- 50. شحن صندوق فلزي. قارن بين تركيز الشحنة على زوايا الصندوق وتركيزها على جوانب الصندوق. --- SECTION: إتقان المفاهيم --- إتقان المفاهيم --- SECTION: 40 --- 40. ما الخاصيتان اللتان يجب أن تكونا لشحنة الاختبار؟ --- SECTION: 41 --- 41. كيف يحدد اتجاه المجال الكهربائي؟ --- SECTION: 42 --- 42. ما المقصود بخطوط المجال الكهربائي؟ --- SECTION: 43 --- 43. ارسم بعض خطوط المجال الكهربائي لكل من الحالات الآتية: --- SECTION: 51 --- 51. أجهزة الحاسوب لماذا توضع الأجزاء الدقيقة في الأجهزة الإلكترونية - كتلك الموضحة في الشكل 17-9- داخل صندوق فلزي موضوع داخل صندوق آخر بلاستيكي؟ --- SECTION: الشكل 17-9 --- الشكل 17-9 --- SECTION: 44 --- 44. في الشكل 16-9، أين تنتهي خطوط المجال الكهربائي الخارجة من الشحنة الموجبة؟ --- SECTION: تطبيق المفاهيم --- تطبيق المفاهيم --- SECTION: 52 --- 52. ماذا يحدث لشدة المجال الكهربائي عندما تنقص شحنة الاختبار إلى نصف قيمتها؟ --- SECTION: 53 --- 53. هل يلزم طاقة أكبر أم طاقة أقل لتحريك شحنة موجبة ثابتة خلال مجال كهربائي متزايد؟ --- SECTION: الشكل 16-9 --- الشكل 16-9 --- SECTION: 54 --- 54. ماذا يحدث لطاقة الوضع الكهربائية لجسم مشحون موجود داخل مجال كهربائي عندما يُطلق الجسم ليصبح حر الحركة؟ --- SECTION: وزارة التعليم --- وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- SECTION: 288 --- 288 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: خريطة المفاهيم Description: A concept map illustrating relationships between electric field concepts. It has a hierarchical structure with 'المجال الكهربائي' (Electric Field) at the top, branching down to 'القوة' (Force) and 'فرق الجهد' (Potential Difference). 'شحنة الاختبار' (Test Charge) is centrally located and connected to both 'القوة' and 'فرق الجهد'. Below 'القوة' is 'N/C' (Newton per Coulomb), and below 'فرق الجهد' is 'C/V' (Coulomb per Volt). The question asks to complete this map using terms like 'السعة', 'شدة المجال', 'C/J', 'الشغل'. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: Conceptual relationships between physical quantities and their units. Key Values: المجال الكهربائي, القوة, شحنة الاختبار, فرق الجهد, N/C, C/V Context: Used to organize and understand the relationships between key concepts in electrostatics, specifically electric fields, force, potential difference, and test charges, along with their units. **IMAGE**: الشكل 17-9 Description: A photograph of an open desktop computer tower, revealing its internal components. Visible parts include circuit boards, cooling fans, and various drive bays. The image illustrates the complex internal structure of an electronic device. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: N/A Context: Used in question 51 to illustrate delicate electronic components within a computer, prompting a discussion about shielding and protection from electric fields. **DIAGRAM**: الشكل 16-9 Description: A diagram showing electric field lines originating from a central point charge. The lines radiate outwards uniformly in all directions, indicating a positive point charge. Arrows on the field lines point away from the center, signifying the direction of the electric field. The lines are straight and diverge, illustrating the inverse square law behavior of electric fields around a point charge. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: Qualitative representation of an electric field generated by a positive point charge. Context: Used in question 44 to ask about the termination of electric field lines originating from a positive charge, reinforcing the concept that field lines originate from positive charges and terminate on negative charges or at infinity.