1- اتجاه المجال الكهربائي هو : اتجاه القوة المؤثرة على شحنة سالبة صغيرة موضوعة فيه. شرح السؤال المجال الكهربائي هو منطقة تأثير. كيف اتفق العلماء على تحديد اتجاه هذا التأثير؟ هل هو بناءً على شحنة موجبة أم سالبة؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(خطأ).يُعرّف اتجاه المجال الكهربائي عند نقطة ما بأنهاتجاه القوة الكهربائية التي ستؤثر على شحنة اختبار موجبة صغيرةموضوعة عند تلك النقطة.إذا وضعت شحنة موجبة في مجال كهربائي، فإن القوة المؤثرة عليها تكون في نفس اتجاه المجال. أما إذا وضعت شحنة سالبة (مثل الإلكترون) في نفس المجال الكهربائي، فإن القوة المؤثرة عليها تكون في عكس اتجاه المجال الكهربائي.لذلك، العبارة المذكورة في السؤال خاطئة لأنها تشير إلى شحنة سالبة بدلاً من شحنة موجبة في تعريف اتجاه المجال الكهربائي.للتفكير:إذا كانت خطوط المجال الكهربائي تتجه من اليسار إلى اليمين، فما هو اتجاه القوة التي ستؤثر على إلكترون يوضع في هذا المجال؟(الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 5-1: المجال الكهربائي، فقرة "تعريف المجال الكهربائي"، صفحة 21)
2- عند توصيل موصل مشحون بشحنة موجبة بالأرض تنتقل الشحنات الموجبة من الموصل إلى الأرض. شرح السؤال تذكر طبيعة الشحنات الكهربائية في المواد الموصلة. ما هي الجسيمات الحاملة للشحنة التي تتحرك بحرية في الفلزات؟ هل هي البروتونات (موجبة) أم الإلكترونات (سالبة)؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(خطأ).في الموصلات الفلزية، الشحنات التي تتحرك بحرية هيالإلكترونات(سالبة الشحنة). أما الشحنات الموجبة (البروتونات) فهي جزء من أنوية الذرات، وهذه الأنوية ثابتة في مكانها داخل الشبكة البلورية للمادة الصلبة ولا تنتقل بسهولة.عندما يكون موصل مشحونًا بشحنة موجبة، فهذا يعني أن لديه نقصًا في الإلكترونات (فقد بعض إلكتروناته). عند توصيل هذا الموصل المشحون إيجابًا بالأرض (التي تعتبر مستودعًا كبيرًا للإلكترونات ويمكن اعتبار جهدها صفرًا)، فإنالإلكترونات تنتقل من الأرض إلى الموصللتعويض النقص في الإلكترونات، وبالتالي يتعادل الموصل.إذن، الحركة الفعلية للشحنة هي انتقال الإلكترونات السالبة من الأرض إلى الموصل، وليس انتقال الشحنات الموجبة من الموصل إلى الأرض.للتفكير:ماذا يحدث عند توصيل موصل مشحون بشحنة سالبة بالأرض؟ ما الذي ينتقل وفي أي اتجاه؟(الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 2-1: العوازل والموصلات الكهربائية، فقرة "معادلة العوازل والموصلات المشحونة كهربائيا"، صفحة 14، وشكل 1-12)
3- تستخدم تقنية الترسيب الكهروستاتيكي في مصانع الفولاذ والاسمنت والمواد الكيميائية. شرح السؤال الترسيب الكهروستاتيكي هو تطبيق عملي للكهرباء الساكنة. فكر في كيفية استخدام الشحنات الكهربائية لإزالة الجسيمات الصغيرة من الغازات، وأين يمكن أن تكون هذه التقنية مفيدة. صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(صح).الترسيب الكهروستاتيكي هو عملية تستخدم لإزالة الجسيمات الدقيقة (مثل الغبار، الرماد، أو الملوثات الأخرى) من تيار غازي، مثل دخان المداخن في المصانع ومحطات توليد الطاقة. تعتمد هذه التقنية على المبادئ التالية:شحن الجسيمات:يتم تمرير الغاز المحمل بالجسيمات عبر منطقة ذات مجال كهربائي عالٍ، مما يؤدي إلى تأين الغاز وشحن الجسيمات (عادةً بشحنة سالبة).تجميع الجسيمات:يتم بعد ذلك تمرير الغاز الحامل للجسيمات المشحونة بين ألواح تجميع (أقطاب) تحمل شحنة معاكسة (عادةً موجبة). تنجذب الجسيمات المشحونة إلى هذه الألواح وتترسب عليها.إزالة الجسيمات المجمعة:يتم بشكل دوري إزالة الجسيمات المتراكمة على ألواح التجميع (مثلاً بالطرق أو الاهتزاز) لتسقط في حاويات خاصة.تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في الصناعات التي تنتج كميات كبيرة من الغبار أو الجسيمات الدقيقة، مثل مصانع الأسمنت، ومحطات توليد الطاقة بالفحم، ومصانع الحديد والصلب، والمصانع الكيميائية، وذلك لتقليل انبعاث الملوثات إلى الغلاف الجوي والامتثال للمعايير البيئية.للتفكير:ما هي الميزة الرئيسية لاستخدام الترسيب الكهروستاتيكي مقارنة بطرق أخرى لتنقية الهواء مثل المرشحات الميكانيكية؟(الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 6-1: بعض التطبيقات العملية، ومخاطر الكهرباء الساكنة، فقرة "إزالة رماد المدخنة"، صفحة 24)
4- مولد فان دي جراف ينتج فرق جهد يصل إلى: شرح السؤال مولد فان دي جراف هو جهاز يستخدم لتوليد فروق جهد كهروستاتيكية عالية جدًا. ما هو مدى هذه الفولتية التي يمكن أن يصل إليها كما هو مذكور في الكتاب المدرسي؟ \(14 \times 10^3 \text{ V}\) \(14 \times 10^5 \text{ V}\) \(14 \times 10^8 \text{ V}\) \(14 \times 10^6 \text{ V}\) الإجابة الصحيحة هي(\(14 \times 10^6 \text{ V}\)).مولد فان دي جراف هو جهاز كهروستاتيكي يستخدم لتوليد فروق جهد عالية جداً عن طريق نقل الشحنات بواسطة حزام متحرك إلى قبة معدنية معزولة. الكتاب المدرسي يذكر صراحة أن مولد فان دي جراف "ينتج فرق جهد أو شدة جهد كهربائي حتى 14 مليون فولت".القيمة 14 مليون فولت تُكتب رياضيًا كـ \(14 \times 10^6 \text{ V}\).للتفكير:ما هي بعض الاحتياطات الواجب اتخاذها عند التعامل مع جهاز ينتج مثل هذه الفولتيات العالية، حتى لو كان التيار الناتج صغيرًا جدًا؟(الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 6-1: بعض التطبيقات العملية، ومخاطر الكهرباء الساكنة، فقرة "المولدات الكهربائية ذات الفولت العالي"، صفحة 24)
