عرض موصلات المكشاف والحقل الكهربائي للعوازل. مكشاف كهربائي. الحقل الكهربائي. مقارنة بين خصائص المجال والمادة

درس لطلاب الصف الثامن.

الغرض من الدرس:

لتعريف الأطفال بالجهاز الجديد والغرض منه ؛

إعطاء مفهوم الموصلات وغير الموصلة للكهرباء ؛

تعليم الانضباط ودقة الكتابة في دفتر الملاحظات والانتباه.

تشكيل رؤية علمية للعالم: يمكن إدراك العالم ، والظواهر الطبيعية تخضع للقوانين الفيزيائية.

تنمية التفكير والذاكرة.

القدرة على التحدث بشكل صحيح.

تحميل:

معاينة:

الصف 8.

مكشاف كهربائي. الموصلات وغير الموصلة للكهرباء. الحقل الكهربائي.

الغرض من الدرس:

لتعريف الأطفال بالجهاز الجديد والغرض منه ؛

إعطاء مفهوم الموصلات وغير الموصلة للكهرباء ؛

تعليم الانضباط ودقة الكتابة في دفتر الملاحظات والانتباه.

تشكيل رؤية علمية للعالم: يمكن إدراك العالم ، والظواهر الطبيعية تخضع للقوانين الفيزيائية.

تنمية التفكير والذاكرة.

القدرة على التحدث بشكل صحيح.

مهام:

التعليمية:للكشف عن خاصية المواد - التوصيل الكهربائي ؛ التعرف على استخدام الموصلات والعوازل في الممارسة العملية ؛ للكشف عن مبدأ تشغيل المكشاف الكهربائي.

التعليمية: خلق حالات البحث المستقل عن حلول للمهام المعينة ؛ تعزيز موقف محترم تجاه رأي شخص آخر.

النامية: تنمية التفكير المنطقي. تنمية الاهتمام المعرفي.

شكل الدرس: العمل مع نص الكتاب المدرسي ، أشكال المجموعة: العمل

(في أزواج) ، عمل مستقل ، بحث تجريبي.

طريقة التعليم: بحث النظام.

موقع الدرس: متوسط: يمكن إجراء الدرس بعد دراسة مفهوم "الشحنة الكهربائية" وتفاعل الشحنات الكهربائية.

معدات الدرس:

1 مقياس كهربي مظاهرة ، عصي زجاجية وإبونيت ، مجموعة من المعادن ، كمبيوتر ، جهاز عرض للوسائط المتعددة.

مجموعة واحدة من المصادر التعليمية الرقمية (http://school-collection.edu.ru/)

فيديو "كيفية ضبط علامة شحنة المكشاف الكهربائي"

فيديو "الشحنة السالبة للمقياس الكهربي"

خطة الدرس.

1. تنظيم الوقت.
2. تحديث المعرفة.
3. رحلة تاريخية.
4. تعلم مواد جديدة.
5. توحيد المعرفة.
6. تعلم مواد جديدة.
7. توطيد المعرفة وتصحيحها.
8. ملخص الدرس ، واجب منزلي.

خلال الفصول:

1. لحظة تنظيمية.

تحياتي ، إستعداد للدرس.

2. تفعيل المعرفة.

في الدرس الأخير ، قمت أنا وأنت بدراسة موضوع: "كهربة الهيئات عند الاتصال. تفاعل الهيئات المشحونة. نوعان من الشحنات. في المنزل ، كان عليك أن تكررها.

(شريحة 1)

1. ماذا يمكن أن يقال عن الجسد إذا كان يجذب أجسادًا أخرى؟

يقال إن الجسم الذي يمكنه جذب أجسام أخرى مكهرب.

2. ماذا يقولون أيضًا عن الجسد إذا كان مكهربًا؟

أن الجسم يُعطى شحنة كهربائية.

3. كم عدد الهيئات التي يمكن أن تشارك في الكهرباء؟

يمكن أن تشارك هيئتان فقط في الكهرباء.

4. هل يمكن نقل شحنة كهربائية من جسم إلى آخر ، إذا كان الأمر كذلك فكيف؟

يمكن نقل شحنة كهربائية من جسم إلى آخر عن طريق لمس جسم مشحون بجسم غير مشحون.

5. هل الهيئات ذات الشحنات من نفس النوع تنجذب أو تنفر؟

الهيئات ذات التهم من نفس النوع تتصدى.

6. هل الأجسام ذات الشحنات المختلفة تنجذب أم تنفر؟

الهيئات ذات التهم من نفس النوع تجذب.

7. كم عدد أنواع الشحنات الكهربائية هل تعرف؟

هناك نوعان فقط من الرسوم.

8. قم بتسميتها.

ايجابي وسلبي

9. كيف تعني الرسوم في المخططات والرسومات والرسومات؟

العلامة الموجبة "+" وعلامة السالب "-".

عمل التحقق.

عمل فردي في شكل اختبار. يتم إجراؤه كتابةً على أوراق صغيرة الحجم.

3. تعلم مواد جديدة.

اليوم في الدرس سوف نتعرف على المكشاف الكهربائي والغرض منه وجهازه ، وكذلك الموصلات وغير الموصلة للكهرباء.

(الشريحة 2)

"اكتب رقم الدرس وموضوعه" (مكتوب على السبورة).

لذلك ، نحن نعلم بالفعل أن الأجسام المكهربة تنجذب أو تنفر ، من خلال التفاعل ، من الممكن الحكم على ما إذا كانت الشحنة الكهربائية قد تم نقلها إلى الجسم. لذلك ، فإن تصميم الجهاز ، الذي يتم من خلاله تحديد ما إذا كان الجسم مكهربًا ، يعتمد على تفاعل الأجسام المشحونة. (يتم وضع مكشاف على المنضدة) يسمى هذا الجهازالمكشاف الكهربائي من الكلمات اليونانيةالكترون ، تعرف كيف تترجم هذه الكلمة من محاضرة مبتذلة ، ومع التعامل - المراقبة والاكتشاف.

(الشريحة 3)

اكتب هذا التعريف في دفتر ملاحظات.

لدي منظار كهربائي للمدرسة على مكتبي ، انظر إليه عن كثب من خلال سدادة بلاستيكية يتم إدخالها في إطار معدني ، يتم تمرير قضيب معدني ، وفي نهايته يوجد ورقتان من الورق الرقيق ، والإطار مغطى بالزجاج على الكل الجوانب. اكتب ذلك في دفتر ملاحظاتيتكون المكشاف الكهربائي من:

1. الفلين البلاستيكي

2. اطار معدني؛

3. قضيب معدني؛

4. قطعتين من الورق الرقيق

5. كأسان.

(أفرك برفق عصا خشب الأبنوس على الفراء ولمسها بالقضيب المعدني للمكشاف الكهربائي.)

1. انظر ، لقد انتشرت بتلات المكشاف بزاوية معينة.

(أفرك عصا خشب الأبنوس بقوة أكبر على الفراء ولمسها بالقضيب المعدني للمكشاف الكهربائي دون تفريغه).

2. انظروا ، فقد تباعدت بتلات المكشاف إلى زاوية أكبر.

ومن ثم ، يمكننا أن نستنتج ذلكمن خلال التغيير في زاوية تباعد أوراق المكشاف الكهربائي ، يمكن للمرء أن يحكم على ما إذا كانت شحنته قد زادت أو انخفضت.

(الشريحة 4)

لقد اعتبرنا معكم أحد أنواع المكشافات الكهربائية حيث الأوراق هي مؤشر كهربة الجسم. هناك نوع آخر من المكشاف الكهربائي ، حيث يكون مؤشر كهربة الجسم عبارة عن سهم معدني خفيف. في ذلك ، ينحرف السهم بزاوية معينة عن القضيب المعدني المشحون.

الآن سوف أتطرق إلى المكشاف الكهربائي بيدي. دعونا نرى ما يحدث للبتلات. (ألمس قضيب المكشاف بيدي). انظر ، بتلات المكشاف الكهربائي قد سقطت ، لذلك تم تفريغها.

سيحدث هذا مع أي جسم مشحون نلمسه. ستنتقل الشحنات الكهربائية إلى أجسامنا ومن خلالها يمكن أن تذهب إلى الأرض. سيتم أيضًا تفريغ جسم مشحون إذا تم توصيله بالأرض بجسم معدني ، على سبيل المثال ، سلك حديد أو نحاسي.

دعونا نرى هذا من خلال التجربة:

(الشريحة 5)

1. خذ اثنين من المكشاف الكهربائي. أحدهما مشحون والآخر ليس كذلك ، أقوم بتوصيلهما بقضيب حديدي. لاحظ أن الشحنة من المكشاف الكهربائي المشحون تتدفق إلى شحنة غير مشحونة.

(الشريحة 6)

2. خذ أيضا اثنين من المكشاف الكهربائي. أحدهما مشحون والآخر ليس كذلك ، أقوم بتوصيلهما بقضيب زجاجي طويل. يرجى ملاحظة أن الشحنة من المكشاف الكهربائي المشحون لا تتدفق إلى المكشاف الكهربائي غير المشحون.

(الشريحة 7)

الخلاصة: إذن ، من تجربتنا ، يمكننا أن نستنتج أنه وفقًا للقدرة على إجراء الشحنات الكهربائية ، يتم تقسيم المواد تقليديًا إلى موصلات وغير موصلة للكهرباء. جميع المعادن والتربة ومحاليل الأملاح والأحماض في الماء موصلات جيدة للكهرباء.

تشمل المواد غير الموصلة للكهرباء ، أو المواد العازلة ، البورسلين ، والإبونيت ، والزجاج ، والعنبر ، والمطاط ، والحرير ، والنايلون ، والبلاستيك ، والكيروسين ، والهواء (الغازات).

تسمى الأجسام المصنوعة من العوازلالعوازل ، من الكلمة اليونانيةإنزالرو - للتقاعد.

5. التوطيد الأساسي للمعرفة.

نملأ الجدول.

(الشريحة 8)

المعادن والتربة والخزف والإبونيت والزجاج ،

محاليل الملح ، العنبر ، المطاط ، الحرير ،

أحماض في النايلون المائي والبلاستيك

الكيروسين والهواء (الغازات).

6. مرحلة الحصول على معرفة جديدة.

تتم دراسة المادة الجديدة على أساس تجربة إيضاحية باستخدام مقياسين كهربائيين (مجهرات كهربائية) ، يوجد على قضبانها موصلات كروية متطابقة ، وعلى أساس تحليل نتائجها. أشحن واحدًا من جهازي إلكترونيين متطابقين وأطلب من الطلاب الإجابة على السؤال: "ماذا يحدث إذا قمت بتوصيل هذين العدادات الكهربائية بقضيب زجاجي؟" يتم التحقق من الإجابات عن طريق التجربة ، مما يدل على عدم حدوث أي تغيير. هذا يؤكد أن الزجاج هو عازل للكهرباء.

إذا كنت تستخدم قضيبًا معدنيًا لتوصيل أجهزة قياس كهربائية ، ممسكًا بها بمقبض لا يوصل الكهرباء ، فسيتم تقسيم الشحنة الأولية إلى جزأين متساويين: نصف الشحنة ستنتقل من الموصل الأول إلى الثاني.

نعلق غلافًا مشحونًا على الخيوط ونحضر قضيبًا زجاجيًا مكهربًا إليه. سوف ينحرف الغلاف عن الوضع الرأسي ، وينجذب إلى العصا. وبالتالي ، فإن الأجسام المشحونة قادرة على التفاعل مع بعضها البعض عن بعد. كيف يتم نقل الفعل من إحدى هذه الهيئات إلى أخرى؟ ربما كل شيء عن الهواء بينهما؟ دعونا نكتشف من خلال التجربة. ضع المكشاف الكهربائي المشحون (مع إزالة النظارات) تحت جرس مضخة الهواء ، ثم قم بضخ الهواء من تحته. نرى أنه في الفضاء الخالي من الهواء ، لا تزال أوراق المكشاف الكهربائي تتنافر عن بعضها البعض. هذا يعني أن الهواء لا يشارك في نقل التفاعل الكهربائي. ثم بأي وسيلة يتم التفاعل بين الأجسام المشحونة؟

تم تقديم الإجابة على هذا السؤال في أعمالهم من قبل العالمين الإنجليز M. Faraday (1791 - 1867) و J. Maxwell (1831 - 1879) ، اللذين أثبتا أن "العامل" الذي ينقل التفاعل هو مجال كهربائي.

(الشريحة 9)

المجال الكهربائي هو شكل من أشكال المادة التي يتم من خلالها التفاعل الكهربائي للأجسام المشحونة. إنه يحيط بأي جسم مشحون ويتجلى من خلال العمل على جسم مشحون.

بعد ذلك ، وبناءً على تجارب بسيطة ، فإن الرئيسيخصائص المجال الكهربائي:

1. يؤثر المجال الكهربائي لجسم مشحون ببعض القوة على أي جسم مشحون آخر يجد نفسه في هذا المجال. يتضح هذا من خلال جميع التجارب التي أجريت على تفاعل الأجسام المشحونة. لذلك ، فإن الكم المشحون سالبًا ، والذي يجد نفسه في المجال الكهربائي لقضيب مكهرب إيجابيًا ، يخضع لتأثير قوة الجذب إليه.
2. يكون المجال الناتج عنهم أقوى بالقرب من الأجسام المشحونة ، وأضعف من مسافة بعيدة.

يتم تصوير المجال الكهربائي بيانياً باستخدام خطوط القوة المغناطيسية.

(الشريحة 10)

صورة المجال المغناطيسي

1. مرحلة التعميم وتوحيد المواد الجديدة.

(الشريحة 11)

1. أيها الرجال ، من فضلك قل لي ما هو المكشاف الكهربائي؟

المكشاف الكهربائي هو جهاز يستخدم لمعرفة ما إذا كان الجسم مكهربًا أم لا.

2. ما هي الأجزاء الرئيسية للمكشاف؟

يتكون المكشاف الكهربائي من: سدادة بلاستيكية ؛ اطار معدني؛ قضيب معدني؛ قطعتين من الورق الرقيق كأسين.

3. ماذا يمكن أن يقال من خلال النظر إلى التغيير في زاوية تباعد أوراق المكشاف؟

من خلال تغيير زاوية تباعد أوراق المكشاف الكهربائي ، يمكن للمرء أن يحكم على ما إذا كانت شحنته قد زادت أو انخفضت.

4. في أي مجموعتين يتم تقسيم المواد وفقًا لقدرتها على توصيل التيار الكهربائي؟

يتم تقسيم جميع المواد بشكل تقليدي إلى موصلات وغير موصلة للكهرباء.

5. ما هو الاسم الآخر لغير الموصلات للكهرباء؟

عوازل.

6. أعط أمثلة على المواد العازلة.

تشمل المواد غير الموصلة للكهرباء الخزف ، والإبونيت ، والزجاج ، والعنبر ، والمطاط ، والحرير ، والنايلون ، والبلاستيك ، والكيروسين ، والهواء (الغازات).

7. ما هي المواد التي تنتمي إلى الموصلات؟

جميع المعادن والتربة ومحاليل الأملاح والأحماض في الماء.

هل تعرف؟

تعمل المجالات الكهربائية القوية في غلافنا الجوي. عادة ما تكون الأرض مشحونة سالبة ،
وقاع السحب موجب. يحتوي الهواء الذي نتنفسه على جزيئات مشحونة - أيونات. يختلف محتوى الأيونات في الهواء باختلاف الموسم ونقاء الغلاف الجوي وظروف الأرصاد الجوية. تتخلل هذه الجسيمات الغلاف الجوي بأكمله ، والتي هي في حركة مستمرة ، مع وجود أيونات موجبة أو سالبة. كقاعدة عامة ، فقط الأيونات الموجبة لها تأثير سلبي على صحة الإنسان. إن هيمنتها الكبيرة في الغلاف الجوي تسبب أحاسيس غير سارة.

تتحرك يرقات الذبابة في اتجاه خطوط قوة المجال الكهربائي المستحث. يتم استخدامه عن طريق إزالتها من المنتجات الصالحة للأكل.

تعتبر الشجيرات والأشجار درعًا قويًا يمنع المياه الكهربائية من الدخول.

كهرباء "حية"

يعود أول ذكر للأسماك الكهربائية إلى أكثر من 5000 عام. تصور المقابر المصرية القديمة سمك السلور الكهربائي الأفريقي.

(الشريحة 12)

اعتقد المصريون أن سمك السلور هذا "حامية للأسماك" - يمكن للصياد الذي يسحب شبكة بالسمك أن يتلقى تفريغًا كهربائيًا لائقًا ويطلق الشبكة من يديه ، ويعيد كل ما تم صيده إلى النهر.

رؤية "كهربائية" للأسماك.

تستخدم الأسماك الأعضاء الكهربائية للكشف عن الأجسام الغريبة في الماء. تولد بعض الأسماك نبضات كهربائية طوال الوقت. تتدفق التيارات الكهربائية حول أجسامهم في الماء. إذا تم وضع جسم غريب في الماء ، فسيتم تشويه المجال الكهربائي وتتغير الإشارات الكهربائية التي تصل إلى المستقبلات الكهربائية الحساسة للأسماك. يقارن الدماغ الإشارات من العديد من المستقبلات ويشكل في الأسماك فكرة عن حجم الجسم وشكله وسرعته.

أشهر الصيادين الكهربائيين همالراي اللساع ... تسبح الراي اللاسعة على الضحية من أعلى وتشلها بسلسلة من التفريغ الكهربائي. ومع ذلك ، فإن "بطارياته" مستنفدة ويستغرق إعادة شحنها بعض الوقت.

أقوى تفريغ كهربائي تمتلكه أسماك المياه العذبة التي تسمىثعابين كهربائية... تسبب الأسماك الصغيرة التي يبلغ قطرها 2 سم إحساسًا بوخز خفيف ، ويمكن للبالغين الذين يصل طولهم إلى مترين أن يولدوا تفريغ 550 فولت بتيار 2 أمبير أكثر من 150 مرة في الساعة. يملكثعبان البحر في أمريكا الجنوبيةيمكن أن يصل جهد التفريغ إلى 800 فولت.

عرف الإغريق والرومان القدماء (500 قبل الميلاد - 500 بعد الميلاد) بأمر الشعاع الكهربائي. ... بليني عام 113 م وصف كيف تستخدم الراي اللاسعة "القوة السحرية" لشل حركة فريستها. عرف الإغريق أن "القوة السحرية" يمكن أن تنتقل من خلال الأشياء المعدنية ، مثل الرماح ، التي يصطادون بها الأسماك.

لا تلتقط الراي اللساع أبدًا. إذا كنت تصطاد سمكة بحربة ، فاحرص على عدم الوقوع في الزلاجة الكهربائية - لن تجعلك إزالة السلاح من جسده تشعر بالسعادة. إذا علقت الزلاجة الكهربائية في شبكة أو شبكة ، فأنت بحاجة إلى أن تأخذها بيديك في قفازات مطاطية سميكة أو بخطاف خاص بمقبض عازل.

ساعة حية.
ترسل سمكة الجيمنارك الأفريقية إشارات كهربائية إلى البيئة ، مدتها دقيقة ودورية للغاية بحيث يمكن مقارنتها بمذبذب الكوارتز. قام المهندس الفرنسي أ. فلوريون بمعالجة الإشارات الصادرة عن السمكة ، وحصل على ساعة أصلية من "الأسماك" الكهروضوئية. يمكنهم "المشي" لمدة 15 عامًا ، ما عليك سوى إطعام الأسماك كل يوم.

الأسماك ذات الأعضاء الكهربائية (أسماك القرش والشفنين) قادرة على اكتشاف الفريسة من خلال عمل قلبها ، وفي هذه الحالة ، يتم تسجيل مجال كهربائي ، مما ينتج عنه قلب نابض للأسماك المفترسة.

سمك كهربائي.

بعض الأسماك تحاول الهروب وتحفر في الرمال وتتجمد هناك. لكن ليس لديهم أي فرصة أيضًا ، لأن أجسامهم أثناء بقائهم على قيد الحياة تولد حقولًا كهربائية ، والتي يتم التقاطها ، على سبيل المثال ، برأسها غير المعتاد ، سمكة قرش ذات رأس المطرقة ، تندفع ، كما يبدو ، مباشرة على أرض فارغة وتنتزع فريسة تضرب منه.

يمكن أن تكتشف الراي اللساع السرطانات التي تحبها من خلال مجالاتها الكهربائية ، ويمكن لسمك السلور أن يكتشف المجالات الكهربائية التي أنشأتها الديدان المدفونة في الأرض. يمكن لسمك القرش ، الذي يتفاعل مع مجال كهربائي ، أن يهاجم بدقة شديدة السمك المفلطح المدفون في الرمال.

الأعضاء الكهربائية لأسماك القرش والشفنين حساسة للغاية: فالأسماك تتفاعل مع البريد الإلكتروني. بقوة 0.1 ميكرو فولت / سم.

تستخدم الأسماك الكهربائية إشارات كهربائية للتواصل مع بعضها البعض. يخطرون الأفراد الآخرين بأن المنطقة محتلة أو أنهم عثروا على طعام. هناك إشارات كهربائية: "التحدي" أو "الاستسلام". يتم استقبال كل هذه الإشارات بشكل جيد بواسطة الأسماك على مسافة حوالي 10 أمتار.

1. تلخيص. الواجب المنزلي.

لذلك ، اليوم في الدرس تعرفت على المكشاف الكهربائي ، والغرض منه وجهازه ، والموصلات وغير الموصلة للكهرباء ، وتعرفت على مفهوم المجال الكهربائي ، وقمت أيضًا بتكرار المادة المدروسة مسبقًا ودمج واحدة جديدة. أولئك الذين عملوا بنشاط في الدرس ، والإجابة على الأسئلة ، حصلوا على العلامات المناسبة. شكرا للجميع! مع السلامة!"

1. §§ 27.28
2. اصنع مكشافًا كهربائيًا في المنزل.

معاينة:

لاستخدام معاينة العروض التقديمية ، قم بإنشاء حساب Google لنفسك (حساب) وقم بتسجيل الدخول إليه:

الأهداف:

بعد الدرس يعرف الطالب:

• هيكل والغرض من المكشاف الكهربائي
  (كهربي).
• مفاهيم المجال الكهربائي ، القوى الكهربائية.
• الموصلات والعوازل.

• قم بتمييز وتنظيم ما لديهم
  المعرفة حول كهربة الهيئات.
• اشرح تأثيرات المجال الكهربائي على
  أدخلت فيه الشحنة الكهربائية.
• يعمق المعرفة حول كهربة الهيئات.
• يطور المهارات الفكرية.

هيكل الدرس:

1. المرحلة التنظيمية.
2. التكرار لتحديث المعرفة السابقة.
3. تكوين معرفة جديدة.
4. التوحيد ، بما في ذلك تطبيق المعرفة الجديدة في
   الوضع المتغير.
5. الواجب المنزلي.
6. تلخيص الدرس.

1. مكشاف كهربائي (عدد 1).
2. مقياس كهربي (قطعتان) معدن
   موصل الكرة.
3. آلة كهربائية.
4. "السلاطين".
5. عصا من الزجاج وخشب الأبنوس. (حرير صوف).
6. عرض.

AMPERE (Ampere) André Marie (1775 - 1836) ، عالم فرنسي بارز ، فيزيائي ، رياضيات وكيميائي ، سميت على اسمه إحدى الكميات الكهربائية الرئيسية - وحدة التيار - الأمبير. مؤلف مصطلح "الديناميكا الكهربائية" كاسم لعقيدة الكهرباء والمغناطيسية ، أحد مؤسسي هذه العقيدة.

كولومب تشارلز أوغستين (1736-1806) ، مهندس وعالم فيزيائي فرنسي ، أحد مؤسسي الكهرباء الساكنة. قام بالتحقيق في تشوه الخيوط ، ووضع قوانينها. اخترع (1784) ميزان الالتواء واكتشف (1785) قانون سمي على اسمه. وضع قوانين الاحتكاك الجاف.

فاراداي مايكل (22.9.1791 - 25.8.1867) ، عالم فيزيائي وكيميائي إنجليزي ، مؤسس نظرية المجال الكهرومغناطيسي ، عضو في الجمعية الملكية بلندن (1824).

جيمس كليرك ماكسويل (1831-1879) - الفيزيائي الإنجليزي ، مبتكر الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية ، أحد مؤسسي الفيزياء الإحصائية ، تنبأ بوجود موجات كهرومغناطيسية ، وطرح فكرة الطبيعة الكهرومغناطيسية للضوء ، أسس أول قانون إحصائي - قانون توزيع السرعة الجزيئية المسمى باسمه. من خلال تطوير أفكار مايكل فاراداي ، ابتكر نظرية المجال الكهرومغناطيسي (معادلات ماكسويل) ؛ قدم مفهوم تيار الإزاحة ، وتنبأ بوجود موجات كهرومغناطيسية ، وطرح فكرة الطبيعة الكهرومغناطيسية للضوء. أنشأ توزيع إحصائي سمي باسمه. التحقيق في اللزوجة والانتشار والتوصيل الحراري للغازات. أظهر ماكسويل أن حلقات زحل تتكون من أجسام منفصلة.

إذا كنت تتجول مرتديًا ملابس مصنوعة من نسيج صناعي ، فمن المحتمل جدًا أنك لن تشعر قريبًا بالعواقب السارة لمثل هذا النشاط. يصبح جسمك مكهربًا ، وعندما تستقبل صديقًا أو تلمس مقبض الباب ، ستشعر بتيار حاد.

إنها ليست قاتلة ولا خطيرة ، ولكنها ليست ممتعة للغاية. واجه كل شخص ظاهرة مماثلة مرة واحدة على الأقل في حياته. لكن في كثير من الأحيان نكتشف أننا مكهربون بالفعل بسبب العواقب. هل من الممكن معرفة أن الجسم مكهرب بطريقة أجمل من لقطة التيار؟علبة.

ما هو المكشاف الكهربائي وجهاز القياس الكهربائي؟

أبسط جهاز لتحديد الكهربة هو المكشاف الكهربائي. مبدأ عملها بسيط للغاية. إذا لمست المكشاف الكهربائي بجسم به نوع من الشحنة ، يتم نقل هذه الشحنة إلى قضيب معدني بتلات داخل المكشاف الكهربائي. سوف تكتسب البتلات شحنة من نفس العلامة وتتفرق ، وتتنافر بنفس الشحنة من بعضها البعض. سيظهر المقياس حجم الشحنة في المعلقات. يوجد أيضًا نوع من المكشاف الكهربائي - مقياس كهربي. بدلاً من البتلات ، يتم تثبيت سهم فيه على قضيب معدني. لكن مبدأ التشغيل هو نفسه - يتم شحن القضيب والسهم وصد بعضهما البعض. يوضح مقدار انحراف السهم مستوى الشحن على المقياس.

قسم الشحنة الكهربائية

السؤال الذي يطرح نفسه - إذا كان من الممكن أن تكون الشحنة مختلفة ، فهل هناك قيمة ما لأصغر شحنة لا يمكن تقسيمها؟ بعد كل شيء ، يمكنك تقليل الشحن. على سبيل المثال ، من خلال توصيل مكشاف كهربائي مشحون وغير مشحون بسلك ، سنقسم الشحنة بالتساوي ، وهو ما سنراه على كلا المقياسين. بعد تفريغ مكشاف كهربائي واحد باليد ، نقسم الشحنة مرة أخرى. وهكذا حتى تصبح قيمة الشحنة أقل من الحد الأدنى لتقسيم المقياس الكهربائي. باستخدام أجهزة لقياس أكثر دقة ، كان من الممكن إثبات أن تقسيم الشحنة الكهربائية ليس لانهائيًا. يتم الإشارة إلى أصغر شحنة بالحرف e وتسمى الشحنة الأولية. هـ = 0.00000000000000000016 ج = 1.6 * (10) ^ (- 19) ج (كولوم). هذه القيمة أقل بمليارات المرات من كمية الشحن التي نحصل عليها عندما نقوم بكهربة شعرنا بمشط.

جوهر المجال الكهربائي

السؤال الآخر الذي يطرح نفسه عند دراسة ظاهرة الكهرباء هو كما يلي. لنقل الشحنة ، نحتاج إلى ملامسة جسم آخر مباشرة بجسم مكهرب ، ولكن لكي تعمل الشحنة على جسم آخر ، لا نحتاج إلى الاتصال المباشر. وهكذا ، يجذب قضيب زجاجي مكهرب قطع الورق من مسافة بعيدة دون لمسها. ربما ينتقل هذا الجاذبية عن طريق الهواء؟ لكن التجارب تظهر أن تأثير الجاذبية يبقى في الفضاء الخالي من الهواء. ما هو إذا؟

تفسر هذه الظاهرة بوجود نوع معين من المادة حول الأجسام المشحونة - مجال كهربائي. يُعطى المجال الكهربائي في مقرر الفيزياء للصف الثامن التعريف التالي:المجال الكهربائي هو نوع خاص من المادة ، يختلف عن المادة ، موجود حول كل شحنة كهربائية وقادر على العمل على الشحنات الأخرى. لنكون صادقين ، لا يوجد حتى الآن إجابة محددة عن ماهية ذلك وما هي أسبابه. كل ما نعرفه عن المجال الكهربائي وتأثيراته تم إنشاؤه تجريبياً. لكن العلم يمضي قدمًا ، وأريد أن أصدق أن هذه القضية ستحل يومًا ما إلى الوضوح التام. علاوة على ذلك ، على الرغم من أننا لا نفهم تمامًا طبيعة وجود مجال كهربائي ، إلا أننا تعلمنا بالفعل جيدًا كيفية استخدام هذه الظاهرة لصالح البشرية.

مكشاف كهربائي(من الكلمات اليونانية "إلكترون" و skopeo - الملاحظة والكشف) - جهاز للكشف عن الشحنات الكهربائية. يتكون المكشاف الكهربائي من قضيب معدني معلق عليه شريحتان من الورق أو رقائق الألومنيوم. يتم تعزيز القضيب بقابس من الإيبونيت داخل جسم معدني أسطواني ، مغلق بأغطية زجاجية.

يعتمد الجهاز الكهربائي على ظاهرة التنافر الكهربائي للأجسام المشحونة. عندما يلامس جسم مشحون ، على سبيل المثال ، قضيب زجاجي مفروك ، قضيب المكشاف الكهربائي ، يتم توزيع الشحنات الكهربائية على القضيب والأوراق. نظرًا لأن الأجسام التي تحمل الاسم نفسه يتم صدها ، فعندئذٍ تحت تأثير القوة الطاردة ، ستشتت أوراق المكشاف الكهربائي بزاوية معينة. علاوة على ذلك ، كلما زاد حجم شحنة المكشاف الكهربائي ، زادت قوة التنافر للأوراق وزادت زاوية تشتت الأوراق. وبالتالي ، من خلال زاوية تباعد أوراق المكشاف الكهربائي ، يمكن للمرء أن يحكم على حجم الشحنة على المكشاف الكهربائي.

إذا أحضرت جسمًا مشحونًا بعلامة معاكسة ، على سبيل المثال سلبًا ، إلى المكشاف الكهربائي المشحون ، فستبدأ الزاوية بين أوراقه في الانخفاض. وبالتالي ، فإن المكشاف الكهربائي يجعل من الممكن تحديد علامة شحنة جسم مكهرب.

للكشف عن الشحنات الكهربائية وقياسها ، يتم استخدامه أيضًا كهربي... لا يختلف مبدأ عملها بشكل كبير عن مبدأ المكشاف الكهربائي. الجزء الرئيسي من جهاز القياس الكهربائي هو مؤشر خفيف الوزن من الألومنيوم يمكن أن يدور حول محور عمودي. بزاوية انحراف إبرة المقياس الكهربي ، يمكن للمرء أن يحكم على مقدار الشحنة المنقولة إلى قضيب مقياس الكهربي.