Electromagnetic Force PDF

‫‪2‬‬ ‫المغناطيسي في‬ ‫تأثير الحقل‬ ‫ّ‬ ‫الكهربائي‬ ‫ال ّت ّيار‬ ‫ّ‬ ‫اﻫﺪاف‪:‬‬ ‫يتع ّرف القوة الكهرطيس ّية‪.‬‬‫الكهربائي‪.‬‬ ‫يشرح مبدأ عمل المح ّرك‬‫ّ‬ ‫يتع ّرف تح ّوالت ّ‬‫الطاقة الكهربائ ّية إلى طاقة حرك ّية‪.‬‬ ‫اﻟﻜﻠﻤﺎت اﻟﻤﻔﺘﺎﺣﻴﺔ‪:‬‬ ‫الق ّوة الكهرطيس ّية ‪ -‬المح ّرك الكهربائي‬ ‫تُســتخد...

‫‪2‬‬ ‫المغناطيسي في‬ ‫تأثير الحقل‬ ‫ّ‬ ‫الكهربائي‬ ‫ال ّت ّيار‬ ‫ّ‬ ‫اﻫﺪاف‪:‬‬ ‫يتع ّرف القوة الكهرطيس ّية‪.‬‬‫الكهربائي‪.‬‬ ‫يشرح مبدأ عمل المح ّرك‬‫ّ‬ ‫يتع ّرف تح ّوالت ّ‬‫الطاقة الكهربائ ّية إلى طاقة حرك ّية‪.‬‬ ‫اﻟﻜﻠﻤﺎت اﻟﻤﻔﺘﺎﺣﻴﺔ‪:‬‬ ‫الق ّوة الكهرطيس ّية ‪ -‬المح ّرك الكهربائي‬ ‫تُســتخدم ال ّروافــع الكهربائ ّيــة فــي مرفــأ طرطــوس لتفريــغ الحمــوالت ال ّثقيلــة مــن البواخــر‪ ،‬تــرى مــا‬ ‫نــوع الق ـ ّوة التــي تعمــل بهــا هــذه اآلالت؟‬ ‫‪18‬‬ ‫القوة الكهرطيس ّية‪:‬‬ ‫ّ‬ ‫أﺟﺮب وأﺳﺘﻨﺘﺞ‪:‬‬ ‫أدوات التجربة‪:‬‬ ‫تجربة الس ّكتين الكهرطيسيّة‬ ‫خطوات العمل‪:‬‬ ‫‪ 1‬أر ّكب الدّارة كما في ال ّشكل المجاور‪.‬‬ ‫‪ 2‬أغلق القاطعة‪ ،‬ماذا أالحظ؟‬ ‫‪3‬‬ ‫الساق‪.‬‬ ‫أفسر سبب حركة ّ‬ ‫ّ‬ ‫‪ 4‬أغيّر قيمة شدّة التيّار بواسطة المعدّلة‪،‬‬ ‫ماذا أالحظ؟‬ ‫‪ 5‬أستبدل المغناطيس النّضوي بمغناطيس‬ ‫آخر‪ ،‬ماذا أالحظ؟‬ ‫‪I‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪F‬‬ ‫المغناطيسي‪ ،‬ماذا أالحظ ؟‬ ‫‪ 6‬أغيّر طول الجزء النّاقل الخاضع للحقل‬ ‫ّ‬ ‫‪ 7‬أبدّل توصيل أقطاب المولّد‪ ،‬ماذا أالحظ ؟‬ ‫أﺳﺘﻨﺘﺞ‪:‬‬ ‫القوة الكهرطيسيّة‪.‬‬ ‫المغناطيسي على التيّار‬ ‫•يؤثّر الحقل‬ ‫بقوة ّ‬ ‫نسميها ّ‬ ‫الكهربائي ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي‪.‬‬ ‫القوة الكهرطيسيّة بتغيّر جهة التّيّار‪ ،‬أو بتغيّر جهة الحقل‬ ‫•تتغيّر جهة ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي‬ ‫المار وشدّة الحقل‬ ‫الكهربائي‬ ‫•تزداد شدّة القوة الكهرطيسيّة بازدياد‪ :‬شدّة التّيّار‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي‪.‬‬ ‫وطول الجزء من النّاقل الخاضع لتأثير الحقل‬ ‫ّ‬ ‫الساق التي‬ ‫القوة الكهرطيسيّة عُظمى عندما تتعامد خطوط الحقل‬ ‫المغناطيسي مع ّ‬ ‫•تكون شدّة ّ‬ ‫ّ‬ ‫يمر فيها التّيّار الكهربائي‪ ،‬وت ّعطى عندئ ٍذ بالعالقة‪F = I L B :‬‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫القوة الكهرطيسية تقدّر في الجملة الدوليّة بـالنيوتن ‪. N‬‬ ‫حيث‪ F :‬شدّة ّ‬ ‫‪ I‬شدّة التيّار الكهربائي وتقدّر في الجملة الدوليّة بـاألمبير ‪. A‬‬ ‫‪ B‬شدّة الحقل المغناطيسي وتقدّر في الجملة الدوليّة بـالتسال ‪. T‬‬ ‫‪ L‬طول الجزء من الناقل الخاضع للحقل المغناطيسي ويقدّر في الجملة الدوليّة بـالمتر ‪. m‬‬ ‫‪19‬‬ ‫إﺿﺎءة‪:‬‬ ‫الساق التي يمر فيه‬ ‫القوة الكهرطيسيّة عندما تكون خطوط الحقل‬ ‫المغناطيسي توازي ّ‬ ‫تنعدم شدّة ّ‬ ‫ّ‬ ‫الكهربائي‪.‬‬ ‫التّيّار‬ ‫ّ‬ ‫ﺗﻄﺒﻴﻖ ﻣﺤﻠﻮل‪:‬‬ ‫كهربائي شدّته ‪، 10 A‬‬ ‫يمر فيها تيّار‬ ‫الس ّكتين طول ّ‬ ‫في تجربة ّ‬ ‫الساق المتدحرجة ‪ّ ، 0.05 m‬‬ ‫ّ‬ ‫الس ّكتين األفقيَّتين شدّته ‪ 0.1 T‬المطلوب‬ ‫مغناطيسي منتظم‬ ‫الساق لحقل‬ ‫شاقولي على ّ‬ ‫وتخضع ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫حساب‪:‬‬ ‫الساق‪.‬‬ ‫القوة الكهرطيسيّة المؤثّرة على ّ‬ ‫‪ 1.‬شدّة ّ‬ ‫الساق مسافة قدرها ‪. 0.03 m‬‬ ‫تحركت ّ‬ ‫‪ 2.‬العمل المنجز إذا ّ‬ ‫الحل‪:‬‬ ‫‪F = I L B = 10 # 0.05 # 0.1 = 0.05 N 1.‬‬ ‫‪W = F.Tx = 0.05 # 0.03 = 0.0015 J 2.‬‬ ‫المح ّركات الكهربائ ّية‪:‬‬ ‫ﻧﺸﺎط‪:‬‬ ‫الكهربائية‪ ،‬ماذا أالحظ؟‬ ‫‪1.1‬أغلق دارة المروحة‬ ‫َّ‬ ‫أفسر سبب حركة شفرات المروحة‪.‬‬ ‫‪ّ 2.2‬‬ ‫سببت تلك الحركة‪.‬‬ ‫أسمي القوة التي ّ‬ ‫‪ّ 3.3‬‬ ‫الطاقة النّ اتجة عن مرور التّ ّيار‬ ‫أحدد شكل ّ‬ ‫‪ّ 4.4‬‬ ‫الكهربائي في المروحة‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫الكهربائية‪.‬‬ ‫محرك المروحة‬ ‫أتعرف مبدأ عمل‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫‪ّ 5.5‬‬ ‫‪20‬‬ ‫أﺳﺘﻨﺘﺞ‪:‬‬ ‫•ت ُسبب القوة الكهرطيسيّة حركة شفرات المروحة‪.‬‬ ‫يحول الطّاقة الكهربائيّة إلى طاقة حركيّة‪.‬‬ ‫المحرك‬ ‫•‬ ‫الكهربائي ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫دوالب بارلو‪:‬‬ ‫المحركات الكهربائيّة‪.‬‬ ‫صمم العالم بارلو أبسط‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫يتألّف دوالب بارلو من قرص معدني مصنوع من النّحاس أو األلمنيوم‬ ‫مار من مركزه‪ .‬يالمس القرص سطح‬ ‫ٍ‬ ‫أفقي ّ‬ ‫قابل للدّوران حول محور ّ‬ ‫فلي‬ ‫الزئبق الموجود في حوض أسفل الدوالب‪ ،‬ويخضع نصفه ّ‬ ‫الس ّ‬ ‫يمر فيه تيّار كهربائي متواصل تنشأ‬ ‫لحقل‬ ‫مغناطيسي منتظم‪ ،‬وعندما ّ‬ ‫ّ‬ ‫قوة كهرطيسيّة تجعل الدّوالب يدور‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫أﺟﺮب وأﺳﺘﻨﺘﺞ‪:‬‬ ‫بيتر بارلو ‪ -‬انكليزي ‪ 1862 - 1776‬م‬ ‫أدوات التجربة‪:‬‬ ‫دوالب بارلو ‪ -‬وحدة تغذية مناسبة ‪ -‬أسالك توصيل ‪ -‬قاطعة ‪ -‬مقياس أمبير‪.‬‬ ‫خطوات العمل‪:‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مدرسي‬ ‫أتعرف أقسام دوالب بارلو بالتّعاون مع ّ‬ ‫ّ‬ ‫وزمالئي‪.‬‬ ‫ثم أُغلق الدّارة الكهربائيّة‪.‬ماذا‬ ‫‪ 2‬أر ّكب دوالب بارلو‪ّ ،‬‬ ‫أالحظ؟‬ ‫‪3‬‬ ‫أتعرف مبدأ عمل دوالب بارلو‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫أﺳﺘﻨﺘﺞ‪:‬‬ ‫تتحول الطّاقة الكهربائيّة في دوالب بارلو إلى طاقة حركيّة‪.‬‬ ‫• ّ‬ ‫المغناطيسي‪.‬‬ ‫•يمكن التّح ّكم بجهة حركة الدوالب بتغيّر جهة التيّار أو تغيّر جهة الحقل‬ ‫ّ‬ ‫•يمكن التّح ّكم بسرعة دوران دوالب بارلو بزيادة شدّة التّيّار‪.‬‬ ‫‪21‬‬ ‫ﺗﻌﻠﻤﺖ‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫(قوة البالس)‪.‬‬ ‫المغناطيسي على التّيّار‬ ‫•يؤثّر الحقل‬ ‫الكهربائي بقوة ّ‬ ‫القوة الكهرطيسيّة ّ‬ ‫نسميها ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي‪.‬‬ ‫القوة الكهرطيسيّة بتغيّر جهة التّيّار‪ ،‬أو بتغيّر جهة الحقل‬ ‫•تتغيّر جهة ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي‪،‬‬ ‫المار‪ ،‬شدّة الحقل‬ ‫الكهربائي‬ ‫القوة الكهرطيسيّة بازدياد‪ :‬شدّة التّيّار‬ ‫ّ‬ ‫•تزداد شدّة ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي‪.‬‬ ‫طول الجزء من النّاقل الخاضع لتأثير الحقل‬ ‫ّ‬ ‫يمر‬ ‫القوة الكهرطيسيّة في حالة تعامد خطوط الحقل‬ ‫المغناطيسي مع ّ‬ ‫•ت ُعطى شدّة ّ‬ ‫الساق التي ّ‬ ‫ّ‬ ‫فيها التّيّار الكهربائي ‪F = I L B‬‬ ‫ّ‬ ‫أﺧﺘﺒﺮ ﻧﻔﺴﻲ‪:‬‬ ‫السؤال األول‪:‬‬ ‫الصحيحة وإشارة ✗ أمام العبارات المغلوطة‪ ،‬وص ّحح الغلط فيها‪ ،‬لك ّل ممّا يأتي‪:‬‬ ‫ضع إشارة ✓ أمام العبارات ّ‬ ‫ارالكهربائي المسبّب لها‪.‬‬ ‫القوة الكهرطيسيّة كلّما زادت شدّة التّي ّ‬ ‫‪ 1.‬تزداد شدّة ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي‬ ‫القوة الكهرطيسيّة إذا كانت خطوط الحقل‬ ‫‪ 2.‬في تجربة ّ‬ ‫الس ّكتين تنعدم شدّة ّ‬ ‫ّ‬ ‫الكهربائي المتواصل‪.‬‬ ‫يمر فيها التيّار‬ ‫المنتظم تعامد ّ‬ ‫الساق التي ّ‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيسي المؤثّر‬ ‫القوة الكهرطيسيّة بنقصان شدّة الحقل‬ ‫‪ 3.‬في تجربة ّ‬ ‫الس ّكتين تزداد شدّة ّ‬ ‫ّ‬ ‫المؤثر على الساق المتدحرجة‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫يحول الطاقة الحركيّة إلى الكهربائيّة‪.‬‬ ‫المحرك‬ ‫‪4.‬‬ ‫الكهربائي ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫السؤال الثاني‪:‬‬ ‫الصحيحة لك ّل ممّا يأتي‪:‬‬ ‫اختر اإلجابة ّ‬ ‫الس ّكتين إذا كانت خطوط الحقل‬ ‫القوة الكهرطيسيّة عُظمى في تجربة ّ‬ ‫‪ 1.‬تكون شدّة ّ‬ ‫المغناطيسي‪:‬‬ ‫ّ‬ ‫‪ .b‬توازي الساق المتدحرجة‪.‬‬ ‫‪ .a‬تعامد الساق المتدحرجة‪.‬‬ ‫‪ .d‬تصنع زاوية منفرجة مع الساق‪.‬‬ ‫‪ .c‬تصنع زاوية حادة مع الساق‪.‬‬ ‫القوة‪:‬‬ ‫‪ 2.‬يدور دوالب بارلو عند مرور تيّار كهربائي فيه بتأثيرعزم ّ‬ ‫‪ .c‬العضل ّية‪.‬‬ ‫‪ .b‬المغناطيس ّية‪.‬‬ ‫‪ .a‬الكهربائ ّية‪.‬‬ ‫‪22‬‬ ‫‪ .d‬الكهرطيس ّية‪.‬‬ ‫تتحول الطّاقة الكهربائيّة إلى طاقة حركيّة في‪:‬‬ ‫‪ّ 3.‬‬ ‫الكهربائي‪.‬‬ ‫‪ .b‬المح ّرك‬ ‫الكهربائي‪.‬‬ ‫‪ .a‬المصباح‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫‪ .c‬الخل ّية ّ‬ ‫الكهربائي‪.‬‬ ‫‪ .d‬المولّد‬ ‫الشمس ّية‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫السؤال الثالث‪:‬‬ ‫أعط تفسيراً علمياً لك ّل ممّا يأتي‪:‬‬ ‫الس ّكتين‪.‬‬ ‫الساق في تجربة ّ‬ ‫‪ 1.‬تدحرج ّ‬ ‫المار فيها‪.‬‬ ‫ارالكهربائي‬ ‫‪ 2.‬تزداد سرعة دوران شفرات المروحة بزيادة شدّة التّي ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫‪ 3.‬تتغيّر جهة دوران دوالب بارلو بتبديل قطبَي المغناطيس‪.‬‬ ‫السؤال الرابع‪:‬‬ ‫ح ّل المسألة اآلتية‪:‬‬ ‫كهربائي متواصل شدته ‪ ، 10A‬تخضع‬ ‫يمر فيها تيّار‬ ‫ساق معدنية أفقيّة تستند على سكتين أفقيتين ّ‬ ‫ّ‬ ‫الساق مسافة ‪ 2cm‬خالل زمن قدره ‪2s‬‬ ‫لحقل‬ ‫الساق شدته ‪ ، 0.2T‬تنتقل ّ‬ ‫مغناطيسي منتظم يُعامد ّ‬ ‫ّ‬ ‫المطلوب حساب‪:‬‬ ‫الساق‪.‬‬ ‫القوة الكهرطيسيّة المؤثرة في ّ‬ ‫‪ 1.‬ش ّد َة ّ‬ ‫القوة‪.‬‬ ‫‪ 2.‬قيمة العمل الذي تنجزه ّ‬ ‫‪ 3.‬قيمة االستطاعة الميكانيكيّة‪.‬‬ ‫‪23‬‬