يمكننا تعريف الشحنة الكهربية بأنها عبارة عن خاصية فيزيائية للمادة ، ولتلك الشحنة الكهربية مصدران أساسيان وهم (القوة الكهربية – القوة المغناطيسية) ، أما بالنسبة لأنواع الشحنة الكهربية فتنقسم إلى ثلاثة أنواع وهي (شحنة كهربية موجبة – شحنة كهربية سلبية – شحنة كهربية متعادلة)ن ووحدة الشحنة الكهربية هي "الكولوم". ينتج "التيار الكهربي" نتيجة سريان وتدفق الشحنات الكهربية المختلفة ، ولكننا لا نستطيع رؤية كل تلك الشحنات ، ولتلك الأنواع من الشحنة الكهربية مكونات أساسية ، فسنجد ان الشحنة الكهربية السلبية عبارة عن الكترونات ، والشحنة الكهربية الموجبة عبارة عن بروتونات ، اما بالنسبة للشحنات الكهربية المتعادلة فهي عبارة عن نيترونات. تجارب على الكهرباء الساكنة. وبالنسبة للمجال الكهربي فهو المحيط الدائر حول الشحنة الكهربية ، وتختلف قوة وحجم ذلك المجال على حسب قوة الشحنة الكهربية وعدد الالكترونات والبروتونات الموجودة فيها. طرق الحصول على الشحنة الكهربية
هناك ثلاثة طرق يمكن من خلالها توليد "الشحنة الكهربية" ، وتتمثل تلك الطرق في الآتي:
الشحن بالدلك
– الطرقة الأولى هي "الشحن بالدلك" ، يمكننا من خلال تجربة الدلك الحصول على شحنات موجبة أو سالبة ، فتوليد شحنة كهربية سالبة يتم من خلال تجربة نقوم فيها بإحضار قضيب من مادة الأبونايت وفرة ونقوم بتدليك ذلك القضيب بواسطة الفارة ، وستنتقل الشحنات السالبة إلى الأبونايت ، كما يمكننا بتجربة أخرى إحضار قطعة قماش من الحرير ولوح زجاجي ونقوم بدلك ذلك اللوح بقطعة الحرير ، وحينها ستنتقل الشحنة الكهربية الموجبة إلى قطعة الحرير.
- تجربتي مع الشحنات الكهربائية في
- تجربتي مع الشحنات الكهربائية على سطح جسم
تجربتي مع الشحنات الكهربائية في
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. [3]
تجربة الشحنة الكهربائية للاطفال
توجد العديد من تجارب الشحنة الكهربائية التي يمكن تجربتها مع طفلك ، فيما يلي نتعرف على 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.
تجربتي مع الشحنات الكهربائية على سطح جسم
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. تجربتي مع الشحنات الكهربائية وقياسها. 2 بالون متماثلة الشكل
خيوط (حوالي 40 سم لكل منهما)
قماش من الصوف
زجاجة رذاذ مملوءة بالماء
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). [4]
غطّوا قطعة الورق وحواف الكأس برقاقة الألومينيوم، وأحكموا الإلصاق. كيفيّة استخدامه:
نشحن لوحًا بلاستيكيًّا (من المحبّذ أن يكون لوح برسبكس) بواسطة فركه بقطعة من القطن أو الصّوف. نمسك بمكثّف الشحنات من جزئه المكشوف. يجب ألاّ نلمس رقاقة الألومينيوم. نمرّر سطح الألومينيوم على لوح البرسبكس. تنتقل الشحنات الكهربائية من البرسبكس إلى رقاقة الألومينيوم وتتراكم عليها. إنّ لوح البرسبكس ليس موصلاً، لذا يجب تمرير المكثّف فوق كل سطح لوح البرسبكس، وكأنّنا نمسح لوح البرسبكس بواسطة المكثّف بهدف جمع كل الشحنات الموجودة على سطح اللوح. الآن، بإمكاننا استخدام مكثّف الشحنات المشحون لكل التجارب: لجذب / نفر أجسام مشحونة أخرى أو لتفريغ كهربائي. تجربتي مع الشحنات الكهربائية على سطح جسم. وبسبب كون كأس البوليستيرين جسمًا عازلاً، فإنّ الشحنات تبقى على رقاقة الألومينيوم في المكثّف، ولا يتم تفريغها إلاّ لدى ملامستها لجسمٍ موصلٍ آخر، أو إذا كان الفرق بالكمون الكهربائي كبيرًا بقدر كافٍ لكي يؤدي إلى تفريغ كهربائي عبر الهواء محدثًا بريقًا. في الفيديو التالي الذي صُوّر أثناء عرض في متحف العلوم، سترون الدكتور يوسي نوسباوم يستخدم مكثّف الشّحنات (الفيديو سوف يترجم للعربيّة قريباً جدّاً):