1- شحن موصل وحيد بالحث الكهربائي يؤدي دوماً إلى شحنة لها عكس نوع شحنة المؤثر. شرح السؤال تذكر خطوات شحن موصل بالحث: تقريب الجسم الشاحن، ثم توصيل الموصل بالأرض، ثم قطع الاتصال بالأرض، وأخيراً إبعاد الجسم الشاحن. ما هي الشحنة التي تبقى على الموصل في النهاية؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي(صح).عند شحن موصل وحيد بالحث، يتم تقريب جسم شاحن (المؤثر) منه دون ملامسته. هذا يؤدي إلى إعادة توزيع الشحنات في الموصل: الشحنات المخالفة لشحنة المؤثر تنجذب للطرف القريب، والشحنات المشابهة تتنافر إلى الطرف البعيد. عند توصيل الطرف البعيد للموصل بالأرض، تتسرب الشحنات المتنافرة (المشابهة للمؤثر) إلى الأرض. بعد قطع الاتصال بالأرض ثم إبعاد المؤثر، تبقى على الموصل الشحنة المخالفة لشحنة المؤثر، والتي تتوزع بانتظام على سطحه.للتفكير:صف بالخطوات كيفية شحن كشاف كهربائي بشحنة سالبة باستخدام قضيب زجاجي مشحون بشحنة موجبة.الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 2-1: العوازل والموصلات الكهربائية، ص 16.
2- إذا كانت شدة المجال الكهربائي الناشئ عن شحنة نقطية تبعد (110 cm) هو \((6.7 \times 10^4 \text{ N/C})\) فإن قيمة هذه الشحنة تساوي: شرح السؤال تذكر قانون شدة المجال الكهربائي الناشئ عن شحنة نقطية. أعد ترتيب القانون لحساب الشحنة (Q)، ولا تنس تحويل المسافة من cm إلى m قبل الحساب. \(8 \mu C\) \(5 \mu C\) \(3 \mu C\) \(9 \mu C\) الإجابة الصحيحة هي(\(9 \mu C\)).نستخدم قانون شدة المجال الكهربائي \(E = k \frac{|Q|}{r^2}\)، حيث \(k = 9 \times 10^9 \text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\).نعيد ترتيب القانون لحساب الشحنة \(Q\): \[|Q| = \frac{E \cdot r^2}{k}\] المعطيات:\(E = 6.7 \times 10^4 \text{ N/C}\)\(r = 110 \text{ cm} = 1.1 \text{ m}\)بالتعويض: \[|Q| = \frac{(6.7 \times 10^4 \text{ N/C}) \times (1.1 \text{ m})^2}{9 \times 10^9 \text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2}\] \[|Q| = \frac{(6.7 \times 10^4) \times 1.21}{9 \times 10^9} = \frac{8.107 \times 10^4}{9 \times 10^9} \approx 0.9008 \times 10^{-5} \text{ C}\] \[|Q| \approx 9.0 \times 10^{-6} \text{ C} = 9 \mu C\]للتفكير:إذا كانت الشحنة سالبة بدلاً من موجبة، فما هو اتجاه المجال الكهربائي عند تلك النقطة؟الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 5-1، ص 22.
3- يحدث نتيجة التجمع الزائد للشحنات الكهربائية الناتجة عن الاحتكاك: شرح السؤال تراكم الشحنات الساكنة يمكن أن يؤدي إلى تفريغ مفاجئ (شرارة). في أي من الظروف المذكورة يمكن أن تكون هذه الشرارة خطيرة بشكل خاص؟ البرق الحرائق والانفجارات العزل التالف رماد المدخنة الإجابة الصحيحة هي(الحرائق والانفجارات).عندما تتجمع الشحنات الساكنة على جسم ما، يرتفع جهده الكهربائي. إذا أصبح فرق الجهد بين هذا الجسم وجسم آخر كبيرًا بما يكفي، يمكن أن تحدث شرارة تفريغ كهربائي عبر الهواء. في البيئات التي تحتوي على مواد قابلة للاشتعال (مثل أبخرة البنزين في محطة وقود، أو غبار الطحين في المطاحن، أو غازات معينة في المصانع)، يمكن لهذه الشرارة أن تكون كافية لإشعال هذه المواد، مما يؤدي إلى حرائق أو انفجارات خطيرة.بينما البرق هو مثال على تجمع الشحنات، إلا أنه ظاهرة طبيعية واسعة النطاق. الخيار (الحرائق والانفجارات) يصف بشكل أفضل الخطر المباشر والشائع للتجمع الزائد للشحنات في البيئات اليومية والصناعية.للاطلاع أكثر:ابحث عن الإجراءات التي تتخذها المستشفيات في غرف العمليات لمنع تراكم الشحنات الساكنة التي قد تؤثر على الأجهزة الحساسة أو تشعل الغازات المستخدمة في التخدير.الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 6-1: بعض التطبيقات العملية، ومخاطر الكهرباء الساكنة، ص 25.
4- يكون المجال الكهربائي منتظماً عند منطقة الوسط بين: شرح السؤال المجال الكهربائي المنتظم هو مجال تكون فيه شدة المجال واتجاهه ثابتين عند جميع النقاط. أي من هذه التوزيعات للشحنات يمكن أن ينتج مثل هذا المجال؟ صفيحتين متوازيتين عليهما شحنات مختلفة في النوع شحنتين مختلفتين في النوع صفيحتين متوازيتين عليهما شحنات متشابهة في النوع شحنتين متشابهتين في النوع الإجابة الصحيحة هي(صفيحتين متوازيتين عليهما شحنات مختلفة في النوع).يتم الحصول على مجال كهربائي منتظم (أو شبه منتظم) في المنطقة الواقعة بين صفيحتين موصلتين متوازيتين مشحونتين بشحنتين متساويتين في المقدار ومختلفتين في النوع (واحدة موجبة والأخرى سالبة). في هذه المنطقة (بعيداً عن الحواف)، تكون خطوط المجال الكهربائي عبارة عن خطوط مستقيمة، متوازية، ومتساوية التباعد، تتجه من الصفيحة الموجبة إلى الصفيحة السالبة.أما المجال الناشئ عن شحنة نقطية أو شحنتين نقطيتين، فهو مجال غير منتظم، حيث تتغير شدته واتجاهه من نقطة لأخرى.سؤال:ارسم خطوط المجال الكهربائي بين صفيحتين متوازيتين مشحونتين بشحنتين مختلفتين، موضحًا اتجاهها.الوحدة الأولى: الكهرباء الإستاتيكية، الدرس 5-1: المجال الكهربائي، ص 23، "المجال الكهربائي المنتظم".
