شرح درس تاثير القوى الكهربائية والمغناطيسية على الجسيمات
تأثير القوى الكهربائية والمغناطيسية على الجسيمات من الدرجة الثانية عشرة فيزياء الفصل الثالث
القوة الكهرومغناطيسية هي القوة التي يبذلها المجال الكهرومغناطيسي على جسيم كهربائي ، وهي إحدى القوى الأساسية الأربعة في الطبيعة ؛ بقية هذه القوى الأساسية هي القوى النووية القوية (تلك المسؤولة عن ارتباط نواة الذرة) والقوى النووية الضعيفة والجاذبية ؛ أي قوة في عالمنا هي مزيج من نسب مختلفة من هذه القوى الأساسية الأربعة.
القوى الكهرومغناطيسية مسؤولة عمليا عن جميع جوانب الحياة اليومية العادية ، باستثناء الجاذبية ؛ يمكن إرجاع جميع القوى التي تؤثر على الاتصال بين الذرات وبعضها البعض إلى القوة الكهرومغناطيسية التي تؤثر على الجسيمات الكهربائية في الذرة ، بما في ذلك الإلكترونات والبروتونات ؛ وبالتالي ، فإن قوى “السحب” و “الدفع” التي نتعرض لها في حياتنا اليومية العادية عند الاصطدام بالأشياء العادية يمكن اعتبارها قادمة من قوى الترابط بين الذرات التي تتكون منها أجسادنا وتلك الذرات التي تصنع فوق الأشياء التي ضربناها.
المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء
* ما هي إنجازات العلماء في اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية؟
1- العالم أورستد: لاحظ انحراف إبرة البوصلة عند اقترابه من سلك يحمل تيارًا كهربائيًا ، وخلص إلى أن الشحنات المتحركة تخلق مجالات مغناطيسية.
2- فاراداي وجوزيف هنري: اكتشفوا الحث الكهرومغناطيسي ، وهو إنتاج مجال كهربائي بسبب مجال مغناطيسي متغير ويمكن أن يتولد بدون أسلاك كما هو موضح في الشكل الأيسر.
* ما لم تظهر؟
هو أن المجال المغناطيسي المتغير يولد مجالًا كهربائيًا متغيرًا مشابهًا
شرح: لماذا تشكل سطور المجال حلقات مغلقة؟
لأنه لا توجد رسوم في النقاط التي تبدأ منها خطوط الحقل ، أو النقاط التي تنتهي عندها.
3- العالم جيمس ماكسويل: افترض أن عكس الاستقراء صحيح أيضًا ، واقترح أن الشحنات الكهربائية ليست ضرورية ؛ يمكن للحقل الكهربائي المتغير وحده أن يولد مجالًا مغناطيسيًا وهذا ما يوضحه الشكل الصحيح. ثم توقع أن تولد كل من الشحنات المتسارعة والمجالات المغناطيسية المتغيرة مجالات كهربائية ومغناطيسية تتحرك في الفضاء.
تسمى المجالات المغناطيسية والكهربائية المنتشرة في الفضاء الموجات الكهرومغناطيسية.
ما هي خصائص الموجات الكهرومغناطيسية؟
إنه يسافر في الفضاء ويفرغ بسرعة ثابتة وفي المواد بسرعة أبطأ.
تنتشر في خطوط مستقيمة وتخضع للانعكاس والانتشار والتداخل والانعراج.
ما هي أنواع الموجات الكهرومغناطيسية؟
الطيف الكهرومغناطيسي: نطاق الترددات والأطوال الموجية التي تشكل سلسلة من الموجات الكهرومغناطيسية.
الإشعاع الكهرومغناطيسي: هو الطاقة التي تحملها أو تنتشرها الموجة الكهرومغناطيسية.
كيف يتم إرسال موجات الراديو القصيرة؟
يتحرك في خطوط مستقيمة ويجب نقله على مراحل من محطة إلى أخرى على السطح المنحني للأرض
لماذا تستخدم موجات الراديو القصيرة جدا (ميكرويف)؟
الهواتف المحمولة ونظام تحديد المواقع والمعلومات وطهي الطعام.
كيف يتم استخدام الميكروويف (موجات الراديو القصيرة جدا) لطهي الطعام؟
عن طريق امتصاص الماء والدهون في الطعام وتحويل طاقة الأمواج إلى طاقة حرارية لطهي الطعام.
* ما هي ميزة كاميرات الأشعة تحت الحمراء ونظارات الرؤية الليلية
الرؤية في الظلام.
ما هي مزايا الأشعة فوق البنفسجية؟
تردداتها أعلى
يمكن أن تتأين الجزيئات والذرات
أحداث التفاعلات الكيميائية مثل ؛ ضربة شمس.
تستخدم في الصناعة لمعالجة البوليمرات وتعقيم الأدوات.
يتم استخدامه في صناعة أشباه الموصلات.
نقش نقوش على رقائق السيليكون في دوائر متكاملة
انتقال الموجات الكهرومغناطيسية
كيف يتم نقل هذه المعلومات؟
الانتشار عبر الفضاء تنتشر الموجات من خلال أجهزة الإرسال التي تحول الأصوات والصور والبيانات إلى إشارات إلكترونية
الهوائي: سلك متصل بمصدر تيار متردد مصمم لإرسال واستقبال الموجات ؛ وكيف يفعل ذلك؟
يولد مصدر التيار المتردد فرقًا متغيرًا للجهد في الهوائي يهتز بتردد مسار إلى تردد مصدر التيار المتردد
يولد فرق جهد التيار المتردد هذا مجالًا كهربائيًا متغيرًا مشابهًا ؛ متناثرة بعيدا عن الهوائي.
يولد المجال الكهربائي المتغير أيضًا مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا عموديًا على الصفحة وغير مرئي وينتشر بعيدًا عن الهوائي
* ما هي طرق توليد هذه الموجات؟
1- استخدام مصدر بديل.
2- استخدام ملف ومكثف.
3- استخدام الكهرباء الساكنة.
مفهوم القوى الكهرومغناطيسية
القوى الكهرومغناطيسية هي فيزياء (قوى) المجال المغناطيسي (أو القوى الكهرومغناطيسية أو الحركة) وهي فرع من فروع الفيزياء التي تدرس العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية ، حيث يؤثر المجال المغناطيسي على الشحنة الكهربائية أو الجسيمات المشحونة كهربائيًا (بمعنى أن الجسيم يختلف من وقت لآخر ، في الكهرومغناطيسية الكلاسيكية ، فإن المقصود بالجسيم هو الجسيم النقطي ، ولكن في الديناميكا الكهربائية الكمية ، الوجهة هي الجسيم الأولي) ، ويتأثر المجال أيضًا بوجود وحركة هذه الجسيمات في هذا مجال.
مفهوم المجال المغناطيسي
يخلق المجال المغناطيسي المتغير مجالًا كهربائيًا (تسمى هذه الظاهرة الحث الكهرومغناطيسي وهي أساس عمل المولدات الكهربائية والمحركات الكهربائية والمحولات الكهربائية) ، وبالمثل فإن المجال الكهربائي المتغير يخلق مجالًا مغناطيسيًا ؛ بسبب قابلية التبادل بين المجالين الكهربائي والمغناطيسي ، يصبح من الطبيعي اعتبارهما وجهين لعملة واحدة ، وهو المجال الكهرومغناطيسي.
يتم إنشاء المجال المغناطيسي نتيجة حركة الشحنات الكهربائية (على سبيل المثال: تيار كهربائي) ، ويتسبب المجال المغناطيسي في وجود تلك القوى المغناطيسية المرتبطة بالمغناطيس.
