الكهرباء الساكنه وقوانين شدة المجال الكهربي

الكهرباء الساكنة (ststic electricity )   هي فرع العلم الذي يتعامل مع ظاهرة الانجذاب الكهربي  وتم اكتشاف هذه الكهرباء من خلال القوي الكهربية التي تحدث بين الشحنات المختلفة وتنشأ الكهرباء الساكنة بسبب تجمع الكترونات او غيابها في منطقة ما

يعتبر اهم تطبيقات التاثير الحراري للتيار الكهربي في حياتنا المصباح الكهربي والمدفأة الكهربية والسخان الكهربي والمكوة الكهربائية ومن تطبيقات التاثير الكهربي للتيار الكهربي الطلاء الكهربي و تنقية الفلزات من الشوائب صناعة المجسمات وحروف الطباعة

اما بعد

في هذه الدراسة البحثية سوف نتناول عدة عناصر وهي

اولا : الكهرباء الساكنة

ثانيا : التاثير الحراري للتيار الكهربي وتطبيقاته

ثالثا : التاثير الكيميائي للتيار الكهربي وتطبيقاته

اولا الكهرباء الساكنة

1-    قانون التربيع العكسي ( قاون كولوم ) . ( أ.د . حسين علي مطاوع – 2020 – ص 2 )

ينص قانون كولوم علي ان القوة المؤثرة علي شحنتين كهربائيتين موضوعتين في الفراغ تتناسب طرديا مع مقدار هاتين الشحنتين        وتتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما     اي ان 

حيث f القوة بين الشحنتين و (p) ثابت التناسب

اذا كانت القوة بوحدة الداين والمسافة بوحدة السنتيمتر فان الشحنة تقاس بوحدة الكهروستاتيكية

تعرف الوحدة الكهروستاتيكية بانها الشحنة التي اذا وضعت علي مسافة 1cm من شحنة اخري مشابهة في الهواء او الفراغ تتنافر معها بقودة مقدارها 1 داين

 

 

نظرا لان الوحدة الكهروستاتيكية صغيرة جدا فاننا نستخدم وحدة اكبر للاغراض العملية وهي الكولوم التي تساوي         وحدة كهروستاتيكية

1-    المجال الكهربي electric field (أ.د. حسين علي مطاوع – 2020 – ص 13 )

يعرف المجال الكهربي بانه الحيز المحيط بالشحنة الكهربية ويمكن تمثيل هذا المجال بخطوط قوي وهمية ويكون اتجاه خطوط القوي عند اي نقطة هو الاتجاه الذي تأخذه حركة وحدة الشحنات الموجبة التي توضع عند هذه النقطة كما ان هذه الخطوط تبدأ من الشحنة الموجبة كما ان هذه الخطوط تخرج من او تدخل الي اي موصل بحيث تكون عمودية علي هذا السطح 

ونستنتج من الشكل (1) ان المجال الكهربي بالقرب من شحنة موجبة يتجه خارجها ويستنتج ايضا من الشكل (2) ان المجال بالقرب من شحنة سالبة يتجه داخل هذه الشحنة

(3) شدة المجال الكهربي

(أ.د.حسين علي مطاوع -2020م – ص ص 14-17 )

تعرف شدة المجال الكهربي عند نقطة بأنها القوة الكهربية التي تؤثر علي وحدة الشحنات الموجبه عند تلك النقطة واتجاه هذا المجال هو الاتجاه الذي تعمل فيه هذه القوة وتقاس شدة المجال الكهربي بوحدة (نيوتن / كولوم ) او ( الداين )

قوانين شدة المجال الكهربي

مثال شحنتان     بينهما مسافة  اوجد موضع النقطة علي الخط الواصل بينهما والتي عندها شدة المجال الكهربي = صفر اذا كانت

 ثانيا التاثير الحراري للتيار الكهربي وتطبيقاته :( أ . ناصر ابراهيم اسماعيل – 2010 م – ص ص – 71 – 73 )

يعرف التيار الكهربي بانه كمية الكهربية التي تمر خلال مقطع من موصل في زمن قدرة واحد ثانية وتختلف سرعة الشحنات الكهربية داخل الموصلات حيث تختلف المقاومة او الممانعة التي يلقاها التيار داخل الموصل من مادة لاخري

عند مرور تيار كهربي في مقاومة فلزية تنشأ طاقة حرارية وهذه الطاقة تساوي

ج = ت X م

الطاقة الحرارية = ت² X م X ز

حيث ( ج ) فرق الجهد بين طرفي المقاومة

       ( ت ) التيار الكهربي المار في المقاومة

       (م) المقاومة

       ( ز ) الزمن