المحتويات
الشحنات الكهرببائية وتأثيرها مع التجارب
الشحنات الكهرببائية وتأثيرها مع التجارب … يمكن تعريفها بأنها خاصية للمادة التي تجعل الأشياء تنجذب أو تتنافر، ويوجد نوعين منها إيجابية و سلبية
هناك نوعين من الشحنات الكهربائية ، فعندما يتم فرك العديد من المواد معًا بطرق خاضعة للرقابة
فإن مجموعات معينة من المواد تؤدي دائمًا إلى صافي شحنة من نوع واحد على مادة واحدة وشحنة صافية من النوع المعاكس على المادة الأخرى ، وتسمي نوعًا واحدًا من الشحنة موجبًا والنوع الآخر سالبًا ، على سبيل المثال
عندما يفرك الزجاج بالحرير ، يصبح الزجاج مشحونًا بشحنة موجبة والحرير سالبًا
ولأن الزجاج والحرير لهما شحنة معاكسة ، فإنهما ينجذبان بعضهما البعض مثل الملابس التي يتم فركها معًا في مجفف
وسوف يتنافر قضيبان زجاجيان يفركان بالحرير بهذه الطريقة ، لأن كل قضيب به شحنة موجبة
وبالمثل ، فإن قطعتين من القماش الحريري تم فركهما بهذه الطريقة سوف تتنافران ، لأن كلا القطعتين لهما شحنة سالبة.
ما هي الكهرباء الساكنة
الكهرباء الساكنة هي ظاهرة كهربائية تنتقل من خلالها الجسيمات المشحونة من جسم لآخر ، فإذا قمت بفرك جسمين معًا ، خاصتاً إذا كانت الكائن عازل وكان الهواء المحيط جاف ، فإن الأجسام تكتسب شحنة متساوية ومعاكسة وتتطور قوة جذابة بينهما ، وهي من طرق انتقال الشحنات الكهربائية ، ويصبح الكائن الذي فقد الإلكترونات موجب ، والاخر يصبح سالب ، والقوة تكون هي التجاذب بين الشحنات المعاكسة.
تجارب تأثير الشحنة الكهربائية
فيما يلي أن نتعرف على تجارب للكهرباء الساكنة التي يمكنك من خلالها ملاحظة تأثير الشحنات الكهربائية:
تجربة الكيس الطائر
يمكنك تجربة الكيس الطائر من خلال استخدام الكهرباء الساكنة ، فيما يلي نتعرف عليها :
المواد المستخدمة
- قطعة بلاستيكية أسطوانية الشكل
- قطعة من القماش
- كيس من البلاستيك الخفيف
الخطوات
- افرك سطح القطعة الأسطوانة بقطعة قماش لمدة 40 ثانية
- افرد الكيس البلاستيكي وافرك قطعة القماش على سطحه لمدة 40 ثانية
- حرر الكيس البلاستيكي وشاهده وهو يرتفع بينما تلوح بالقطعة البلاستيكية بالأسفل
- يصبح الأسطوانة والقماش مشحونين سلبًا بعد فركهم بقطعة قماش ، كما تتنافر الشحنات ، يبدو أن الكيس البلاستيكي يتنافر.
تجربة العلبة
باستخدام الكهرباء الساكنة ، يمكنك صنع علبة تدور دون لمسها.
المواد المستخدمة
- علبة فارغة
- قطعة بلاستيكية أسطوانية الشكل
- قطعة من القماش
الخطوات
- افرك سطح الأسطوانة البلاستيكية بقطعة قماش لمدة 40 ثانية
- ضع العلبة على سطح مستو وسلس
- أمسك القماش بالقرب من العلبة دون لمسها وراقبها وهي تتبع حركة الأسطوانة البلاستيكية
النتيجة
ينتج عن فرك الأسطوانة بقطعة قماش كهرباء ساكنة ، وتصبح الأسطوانة ، الذي اكتسب إلكترونات شحنة سالبة ، ومن ثم فإن العلبة ، المشحونة إيجابياً ، تنجذب إليها حيث تجذب الأضداد.
تجربة الشعر
يمكنك استخدام الكهرباء الساكنة في تجربة الشعر ، فيما يلي نتعرف عليها:
المواد المستخدمة
- بالون منفوخ
- قطعة من القماش
الخطوات
- افركي سطح البالون بقطعة قماش لمدة 40 ثانية
- أمسك البالون مسافة قصيرة فوق رأسك وراقب شعرك يلتصق به
النتيجة
يكتسب البالون إلكترونات من القماش ويصبح سالب الشحنة ، لذلك يجذب شعرك ، وهو مشحون إيجابياً.
تجربة فصل الملح والفلفل
إذا كنت تريد فصل الملح والفلفل يمكنك القيام بتجربة الكهرباء الساكنة لفصل هذه التوابل:
المواد المستخدمة
- ملعقة بلاستيكية
- ملح
- فلفل
- قطعة من القماش
الخطوات
- اخلطي ملعقة صغيرة من الملح والفلفل جيدًا
- افركي الملعقة بقطعة القماش لمدة 40 ثانية
- ضع الملعقة فوق الخليط ، سوف يقفز الفلفل لأعلى ويلتصق بالملعقة.
النتيجة
كل من حبيبات الملح والفلفل مشحونة بشكل إيجابي ، تجذب الملعقة ، التي اكتسبت إلكترونات من القماش ، شحنات موجبة في الخليط ، ولكن الفلفل ، وهو أخف ، سوف يقفز بسهولة أكبر ويلتصق بالملعقة.
تجربة انحناء الماء
يمكنك انحناء الماء من خلال مراقبة قوة المد والجزر التي يمارسها القمر ، ويمكنك الآن فعل الشيء نفسه مع الكهرباء الساكنة
المواد المستخدمة
- قطعة بلاستيكية أسطوانية الشكل
- قطعة من القماش
- المياه الجارية
- مشط
الخطوات
- افرك سطح الأسطوانة بقطعة قماش لمدة 40 ثانية
- قم بتشغيل الصنبور بحيث يكون هناك تيار مستمر من الماء
- ضع المشط بالقرب من الماء وراقبها وهي تنحني
النتيجة:
عندما تقترب الأسطوانة السالبة الشحنة من الماء ، فإنه يصد الإلكترونات في الماء ، وهذا يعطي الماء الأقرب إلى الأسطوانة شحنة موجبة ، ويؤكد التجاذب بين هذه الشحنة الموجبة والمشط سالب الشحنة وجود قوة على الماء ، هذا يسمح لك بانحناء الماء.
تجربة اللوحات
يمكنك استخدام الكهرباء الساكنة في تجربة اللوحات ، فيما يلي نتعرف عليها:
المواد المستخدمة
- قطعة من القماش
- 2 لوح من الستايروفوم
الخطوات
- افركي قاعدة الطبق بقطعة قماش
- ضع الطبق على سطح مستو
- حاول وضع اللوحة الأخرى (القاعدة لأسفل) على اللوحة الأخرى وراقبها وهي تتنافر.
النتيجة
تعمل هذه الحيلة بسبب الكهرباء الساكنة ، والتي تحدث عندما تفرك الأشياء معًا ، تكتسب اللوحة إلكترونات من القماش وتصبح سالبة الشحنة ، وتصد هذه الإلكترونات الإلكترونات الموجودة في اللوحة الأخرى.
تجربة الشحنة الكهربائية للاطفال
توجد العديد من تجارب الشحنة الكهربائية التي يمكن تجربتها مع طفلك ، فيما يلي نتعرف على تجربة البالون:
تجربة البالون
عندما تقوم بفرك بالون بقطعة قماش من الصوف ، يلتقط البالون الإلكترونات من الصوف ، تاركًا البالون بشحنة سالبة والصوف بشحنة موجبة ، إذا تم فرك كلا البالونين بالصوف ، فسوف يكون لكل منهما نفس الشحنة (سالبة) وبالتالي سوف يتنافران ، عندما ترش الماء بالقرب من البالونات ، فإن قطرات الماء تحمل الشحنات بعيدًا عن البالونات ، وتتركها بدون شحن ، عندما تصبح البالونات محايدة ، سوف تتراجع معًا ، وهذه من العوامل المؤثرة على الاحتكاك.
هناك طريقة أخرى لتحييد الشحنات على البالونات وهي لمسها بيد رطبة ، قد يؤدي إجراء تجارب الكهرباء الساكنة في الطقس الرطب في بعض الأحيان إلى نتائج مربكة ، حيث تعمل الرطوبة في الهواء تمامًا مثل رذاذ الماء في هذا العرض ، وتحمل الشحنات بعيدًا عن الأشياء ، وهذا يجعل من الصعب تكوين رسوم في تجاربك.
المواد المستخدمة
- 2 بالون متماثلة الشكل
- خيوط (حوالي 40 سم لكل منهما)
- قماش من الصوف
- زجاجة رذاذ مملوءة بالماء
الخطوات
- قم بنفخ البالونات إلى نفس الحجم تقريبًا واربط خيطًا لكل منهما ، امسك الخيطين معًا ، وسوف تتعلق البالونات ببعضها البعض.
- الآن دع الطفل يمسك بالخيوط أثناء فرك البالونات بقطعة قماش من الصوف.
- دع البالونات تتدلى مرة أخرى ، لن تلمس البالونات ، قم برش رذاذ من الماء على البالونات (سوف تتراجع مقابل بعضها البعض).
