تقويم الفصل 9 - أسئلة وتطبيقات في الكهرباء الساكنة - 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: تقويم الفصل 9

📚 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: مراجعة

الفصل: 9

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تحتوي هذه الصفحة على تقويم شامل للفصل التاسع، حيث تتضمن مجموعة متنوعة من الأسئلة والتمارين التي تغطي مفاهيم الكهرباء الساكنة والمجالات الكهربائية. تبدأ الصفحة بسؤال تحليلي حول حركة شحنة حرة في مجال كهربائي ناتج عن شحنتين ثابتتين، مما يعزز فهم التفاعلات الكهروستاتيكية.

تتضمن الأسئلة اللاحقة استفسارات حول وحدات القياس الكهربائية، وخصائص خطوط المجال الكهربائي، وتجربة قطرة الزيت لميليكان التي تهدف إلى قياس الشحنة الأولية. كما توجد أسئلة تطبيقية حول توزيع الشحنات على الأسطح الموصلة، وسعة المكثفات، وتخزين الشحنة.

يختتم التقويم بأسئلة حسابية تتطلب تطبيق الصيغ الفيزيائية، مثل حساب شدة المجال الكهربائي من القوة المؤثرة على شحنة، مما يعزز مهارات حل المسائل لدى الطلاب. الصفحة مدعمة بأشكال توضيحية تساعد في تصور المفاهيم المجردة.

📄 النص الكامل للصفحة

تقويم الفصل 9 --- SECTION: 55 --- يبين الشكل 18-9 ثلاث كرات مشحونة بالمقدار نفسه. بالشحنات الموضحة في الشكل. الكرتان y و z ثابتتان في مكانيهما، والكرة x حرة الحركة. والمسافة بين الكرة x وكل من الكرتين y و z في البداية متساوية. حدد المسار الذي ستتخذه الكرة x في سلوكه، مفترضًا أنه لا يوجد أي قوى أخرى تؤثر في الكرات. --- SECTION: 56 --- ما وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي بدلالة kg ،m ،s ،C؟ --- SECTION: 57 --- كيف تبدو خطوط المجال الكهربائي عندما يكون للمجال الكهربائي الشدة نفسها عند النقاط جميعها في منطقة ما؟ --- SECTION: 58 --- تجربة قطرة الزيت لميليكان يفضل عند إجراء هذه التجربة استخدام قطرات زيت لها شحنات صغيرة. هل يتعين عليك البحث عن القطرات التي تتحرك سريعًا أو تلك التي تتحرك ببطء عندما يتم تشغيل المجال الكهربائي؟ وضح إجابتك. --- SECTION: 59 --- Question Text: في تجربة ميليكان تم تثبيت قطرتي زيت في المجال الكهربائي. Options: a. هل يمكنك استنتاج أن شحنتيهما متماثلتان؟ b. أي خصائص قطرتي الزيت نسبتها متساوية؟ --- SECTION: 60 --- يقف زيد وأخيه يوسف على سطح مستو معزول متلامسين بالأيدي عندما تم إكسابهما شحنة، كما هو موضح في الشكل 19-9. إذا كانت المساحة السطحية لجسم زيد أكبر من أخيه فمن منهما يكون له كمية أكبر من الشحنات، أم سيكون لها المقدار نفسه منها؟ --- SECTION: 61 --- إذا كان قطرا كرتي ألومنيوم 1cm و 10cm فأي الكرتين لها سعة أكبر؟ --- SECTION: 62 --- كيف يمكنك تخزين كميات مختلفة من الشحنة في مكثف؟ --- SECTION: إتقان حل المسائل --- إتقان حل المسائل --- SECTION: 9-1 توليد المجالات الكهربائية وقياسها --- 9-1 توليد المجالات الكهربائية وقياسها --- SECTION: 63 --- ما مقدار شحنة اختبار إذا تعرضت لقوة مقدارها N 1.4x10⁻⁸ عند نقطة شدة المجال الكهربائي فيها N/C 5.0x10⁻⁴؟ --- SECTION: 64 --- يوضح الشكل 20-9 شحنة موجبة مقدارها C 1.0x10⁻⁵، تتعرض لقوة N 0.30، عند وضعها عند نقطة معينة. ما شدة المجال الكهربائي عند تلك النقطة؟ وزارة التعليم 289 Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 18-9 Description: A diagram illustrating three charges and possible paths for a moving charge. Charge 'x' is at the center, with five paths (A, B, C, D, E) radiating outwards. Charge 'y' is positive (+) and located to the left of 'x'. Charge 'z' is negative (-) and located to the right of 'x'. The diagram shows electric field lines or paths influenced by the charges. Context: This diagram is used in question 55 to determine the trajectory of charge 'x' given the fixed positions and charges of 'y' and 'z', and the initial equal distance between 'x' and 'y', and 'x' and 'z'. It demonstrates the interaction of charges and electric fields. **IMAGE**: الشكل 19-9 Description: An illustration depicting two boys, one appearing slightly larger than the other, standing on an insulated platform and holding hands. This setup is typically used to demonstrate charge distribution on conductors in electrostatics. Context: This image is referenced in question 60, which discusses the distribution of electric charge between two connected conductors (the boys) of potentially different surface areas, after being charged while touching. **DIAGRAM**: الشكل 20-9 Description: A diagram showing a single positive point charge, labeled '1.0 x 10⁻⁵ C', with an upward arrow indicating a force of '0.30 N' acting on it. This represents a charge placed in an electric field experiencing a force. Key Values: Charge: 1.0 x 10⁻⁵ C, Force: 0.30 N Context: This diagram is used in question 64 to calculate the electric field strength at the point where the charge is placed, given the magnitude of the charge and the force it experiences.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 8 بطاقة لهذه الصفحة

ما وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي بدلالة الوحدات الأساسية kg، m، s، C؟

الإجابة: وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي هي J/C أو V، وبدلالة الوحدات الأساسية: kg·m²/(s³·C) أو kg·m²·s⁻³·C⁻¹

الشرح: فرق الجهد الكهربائي (V) = الشغل (W) / الشحنة (Q). الشغل = قوة × مسافة = (kg·m/s²) × m = kg·m²/s². بالتالي V = (kg·m²/s²) / C = kg·m²/(s²·C). لكن هناك خطأ شائع: القوة = كتلة × تسارع = kg·m/s²، والشغل = N·m = kg·m²/s²، والجهد = J/C = (kg·m²/s²)/C = kg·m²/(s²·C). لكن الوحدة الصحيحة لفرق الجهد هي kg·m²/(s³·A) حيث A = C/s، لذا kg·m²/(s²·C) = kg·m²/(s³·A). لكن بما أن السؤال يطلب بدلالة C وليس A، فالإجابة kg·m²/(s³·C) أو kg·m²·s⁻³·C⁻¹.

تلميح: تذكر أن فرق الجهد = شغل/شحنة، والشغل = قوة × مسافة، والقوة = كتلة × تسارع.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: صعب

كيف تبدو خطوط المجال الكهربائي عندما يكون للمجال الكهربائي الشدة نفسها عند النقاط جميعها في منطقة ما؟

الإجابة: تكون خطوط المجال الكهربائي متوازية ومتساوية التباعد (منتظمة) في المنطقة التي يكون فيها المجال منتظماً (له نفس الشدة عند جميع النقاط).

الشرح: شدة المجال الكهربائي تتناسب مع كثافة خطوط المجال (عدد الخطوط التي تعبر وحدة المساحة العمودية على اتجاهها). عندما تكون الشدة نفسها عند جميع النقاط، فهذا يعني أن كثافة الخطوط ثابتة، وبالتالي تكون الخطوط متوازية ومتساوية التباعد (لا تتقارب ولا تتباعد).

تلميح: فكر في العلاقة بين كثافة خطوط المجال وشدة المجال، وما يحدث عندما تكون الشدة ثابتة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

في تجربة قطرة الزيت لميليكان، لماذا يفضل استخدام قطرات زيت لها شحنات صغيرة؟ وهل نبحث عن القطرات التي تتحرك سريعًا أم ببطء عند تشغيل المجال الكهربائي؟

الإجابة: يُفضل استخدام قطرات ذات شحنات صغيرة لأن ذلك يزيد من دقة التجربة ويجعل قياس الشحنة الأساسية (شحنة الإلكترون) أكثر دقة. يجب البحث عن القطرات التي تتحرك ببطء عند تشغيل المجال الكهربائي.

الشرح: القطرات ذات الشحنات الصغيرة تكون أكثر حساسية للتغيرات في المجال الكهربائي، مما يسمح بقياس دقيق للقوى المؤثرة عليها. القطرات التي تتحرك ببطء عند تشغيل المجال تكون قريبة من حالة التوازن بين قوة المجال الكهربائي وقوة الجاذبية (أو قوة الاحتكاك مع الهواء)، مما يجعل تحليل القوى عليها وحساب شحنتها أكثر سهولة ودقة.

تلميح: تذكر أن الهدف هو قياس شحنة صغيرة بدقة. فكر في العلاقة بين سرعة القطرة وقوة المجال المؤثرة عليها.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

في تجربة ميليكان، إذا تم تثبيت قطرتي زيت في المجال الكهربائي، فهل يمكن استنتاج أن شحنتيهما متماثلتان؟ وما هي خاصية قطرتي الزيت التي تكون نسبتها متساوية؟

الإجابة: لا، لا يمكن استنتاج أن شحنتيهما متماثلتان بالضرورة. الخاصية التي تكون نسبتها متساوية هي نسبة الشحنة إلى الكتلة (ش/ك).

الشرح: لتثبيت قطرة زيت في مجال كهربائي، يجب أن تكون محصلة القوى المؤثرة عليها صفراً (قوة المجال الكهربائي = قوة الجاذبية). قوة المجال = ش × ج، وقوة الجاذبية = ك × ت. عند التثبيت: ش × ج = ك × ت، وبالتالي ش/ك = ت/ج. بما أن تسارع الجاذبية (ت) وشدة المجال (ج) ثابتان، فإن النسبة ش/ك تكون ثابتة لأي قطرة مثبتة. لذا، إذا ثبتت قطرتان، فهذا يعني أن لهما نفس النسبة ش/ك، وليس بالضرورة نفس الشحنة أو نفس الكتلة.

تلميح: فكر في شروط تثبيت جسم في مجال كهربائي. ما هي القوى المؤثرة على القطرة؟

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب

إذا كان قطرا كرتي ألومنيوم 1 cm و 10 cm، فأي الكرتين لها سعة كهربائية أكبر؟

الإجابة: الكرة التي قطرها 10 cm لها سعة كهربائية أكبر.

الشرح: سعة الموصل الكروي المعزول تتناسب طردياً مع نصف قطره (س = 4πε₀نق). بما أن قطر الكرة الثانية (10 cm) أكبر بعشر مرات من قطر الكرة الأولى (1 cm)، فإن نصف قطرها أيضاً أكبر بعشر مرات، وبالتالي سعتها الكهربائية أكبر بعشر مرات.

تلميح: تذكر العلاقة بين سعة الموصل الكروي المعزول ونصف قطره.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

كيف يمكن تخزين كميات مختلفة من الشحنة في مكثف؟

الإجابة: يمكن تخزين كميات مختلفة من الشحنة في مكثف عن طريق تغيير فرق الجهد بين لوحيه، حيث أن الشحنة المخزنة (ش) تتناسب طردياً مع السعة (س) وفرق الجهد (ج): ش = س × ج.

الشرح: لزيادة الشحنة المخزنة في مكثف ذي سعة ثابتة، نزيد فرق الجهد بين لوحيه. أو لمكثف معين، يمكننا الحصول على شحنات مختلفة بتطبيق فروق جهد مختلفة. أيضاً، باستخدام مكثفات مختلفة السعات مع نفس فرق الجهد، نحصل على شحنات مختلفة.

تلميح: فكر في العلاقة الأساسية بين الشحنة المخزنة في مكثف وكل من سعته وفرق الجهد المطبق.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما مقدار شحنة الاختبار إذا تعرضت لقوة مقدارها 1.4×10⁻⁸ N عند نقطة شدة المجال الكهربائي فيها 5.0×10⁻⁴ N/C؟

الإجابة: مقدار شحنة الاختبار هو 2.8×10⁻⁵ C.

الشرح: شدة المجال الكهربائي (ج) عند نقطة تُعرف بأنها القوة (ق) المؤثرة على وحدة الشحنات الموجبة عند تلك النقطة: ج = ق/ش. بالتالي، شحنة الاختبار (ش) = ق/ج = (1.4×10⁻⁸ N) / (5.0×10⁻⁴ N/C) = 2.8×10⁻⁵ C.

تلميح: استخدم العلاقة الأساسية بين القوة المؤثرة على شحنة في مجال كهربائي، وشدة المجال، ومقدار الشحنة نفسها.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

شحنة موجبة مقدارها 1.0×10⁻⁵ C تتعرض لقوة 0.30 N عند وضعها عند نقطة معينة. ما شدة المجال الكهربائي عند تلك النقطة؟

الإجابة: شدة المجال الكهربائي عند تلك النقطة هي 3.0×10⁴ N/C.

الشرح: شدة المجال الكهربائي (ج) عند نقطة تساوي القوة (ق) المؤثرة على شحنة موضوعة عند تلك النقطة مقسومة على مقدار تلك الشحنة (ش): ج = ق/ش. بالتعويض: ج = (0.30 N) / (1.0×10⁻⁵ C) = 3.0×10⁴ N/C.

تلميح: تذكر تعريف شدة المجال الكهربائي عند نقطة والقانون الذي يربطه بالقوة المؤثرة على شحنة موضوعة فيها.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل