الإثنين مارس 21, 2016 9:24 am الإثنين مارس 07, 2016 1:13 pm الأربعاء ديسمبر 30, 2015 2:18 pm الأربعاء ديسمبر 30, 2015 2:06 pm الأحد نوفمبر 29, 2015 11:08 am الجمعة يوليو 17, 2015 2:30 pm الإثنين يوليو 13, 2015 4:25 pm الإثنين يوليو 13, 2015 4:18 pm الإثنين يوليو 13, 2015 4:18 pm الإثنين يوليو 13, 2015 3:44 pm
نحتاج أحياناً إلى تخزين الشحنة الكهربائية على الموصلات. وقد درستأن الجهد الكهربائي لموصل كروي يعتمد على شحنته؛ إذ بزيادة شحنته يرتفعجهده، والعكس صحيح. ويرتبط كل من شحنة الموصل وجهده بمفهوم المواسعةالكهربائية. لتعرف مفهوم المواسعة الكهربائية، دعنا نجرِ النشاط الآتي:
النشاط (3-1): المواسعة الكهربائية
تحتاج في هذا النشاط إلى المواد والأدوات الآتية:
موصلان كرويان مختلفان في الحجم؛ جهاز فان دي غراف (أو آلة ومزهرست)؛ كشاف كهربائي؛ وعاء فلزي واسع وعميق؛ مادة عازلة.
1- ضع الموصلين على مادة عازلة ثم اشحنهما باستخدام جهاز فان دي غراف.
2- صل الموصلين معاً لفترة من الوقت.
3- افصل الموصلين عن بعضهما.
4- ضع الوعاء الفلزي على قرص الكشاف الكهربائي، كما في الشكل (3-23).
5- اجعل أحد الموصلين يلامس قاع الوعاء الفلزي من الداخل، ولاحظ انفراجورقتي الكشاف، ألمس قرص الكشاف بعد ذلك لتفريغ شحنته؛ ثم اجعل الموصلالآخر يلامس قاع الوعاء من الداخل، ولاحظ انفراج ورقتي الكشاف. أيهما أدىإلى انفراج الورقتين أكثر؟ ماذا نستنتج من ذلك؟ سجل ملاحظاتك.
لعلك لاحظت أنه، بالرغم من تساوي جهدي الموصلين، فإن الموصل الأكبركان يمتلك شحنة أكبر؛ بدليل أن انفراج ورقتي الكشاف كان أكبر. الآن تصورموصلين كرويين الأول نصف قطره (نق 1) والثاني نصف قطره(نق 2)، ولنفرض أننق 2 > نق 1. إن كمية الشحنة اللازمة لرفع جهد كليهما إلى مقدار محددثابت (جـ)، يتناسب تناسباً طردياً مع نصف قطر كل منهما؛ أي أن:
من المعادلة (3-14)، نلاحظ أن الموصل الذي نصف قطره أكبر، يحتاج إلىشحنة أكبر حتى يصبح جهده مساوياً لجهد الموصل الأصغر. ويطلق على كميةالشحنة اللازمة لرفع جهد موصل ما وحدة جهد واحدة اسم المواسعة الكهربائيةلذلك الموصل؛ أي أن:
لاحظ أن المواسعة دائماً موجبة؛ كما أنها ثابتة للموصل الواحد (ما دامشكله ثابتاً)؛ ذلك أن جهد الموصل يزداد بازدياد شحنته. لذلك، تبقى النسبةبين شحنة الموصل وجهده دائماً مقداراً ثابتاً. من هنا تكون المواسعةمقياساً لقدرة هذا الموصل على تخزين الشحنات الكهربائية.
ووحدة المواسعة الكهربائية، هي وحدة شحنة مقسومة على وحدة جهد؛ أيكولوم/ فولت. وتعرف هذه الوحدة باسم الفاراد. فالفاراد إذاً، هو مواسعةموصل يحتاج إلى 1 كولوم لرفع جهده 1 فولت. والفاراد كمية كبيرة جداً لذلك،تستخدم في الحياة العملية أجزاؤه التي منها:
من التعريف السابق، يمكنك حساب المواسعة لأي جسم، إذا عرفت شحنته وجهده.فالمواسعة الكهربائية، مثلاً، لموصل كروي نصف قطره (نق)، ومشحون بشحنةمقدارها ()، تعطى بالعلاقة:
لاحظ أن مواسعة الموصل الكروي، تعتمد على السماحيّة الكهربائية للوسطالمحيط به وعلى نصف قطره فقط؛ أي أنها تعتمد بالدرجة الأولى على أبعادهالهندسية.
الإثنين مارس 21, 2016 9:24 am
الْنِّقَاط: : 
تقييم : 
