تم النشر اليوم 2024-04-21 | 6 معلومات مهمة عن القوة الكهربائية

ما هو مفهوم القوة الكهربائية؟

قبل أن نتحدث عن موضوعنا اليوم القوة الكهربائية وهو موضوع هام وبه جوانب متعددة لذلك وجب علينا تعريف عدة مفاهيم مختلفة تمهيدا لمعرفة معنى القوة الكهربائية ومن ضمن المفاهيم مفهوم القوة.
مفهوم القوة
هي التأثير الذي يغير طبيعة حركة جسم متحرك في الأساس، أو القوة التي تحرك جسم ساكن، ويتم حساب مقدار القوة بضرب كتلة الجسم الذي وقع عليه التأثير وتم تغير حالته في مقدار السرعة التي حصل عليها، (الكتلة ضرب السرعة).

ما هي أنواع القوة؟

الطبيعة حولنا بها أربعة قوي يطلق عليها القوى المسيطرة، وتعتبر هذه القوى أساس وأصل أي قوة أخرى وأحد أسباب وجود الكون، ونذكرهم على النحو التالي:
قوة الجاذبية :هي القوة الأولى المسيطرة،هي التي تثبت أقدامنا على الأرض وتشعرنا بكتلة أوزاننا، وهي تجذب الأرض لمدارها حول الشمس وتدور حولها فلا نضيع في الفضاء الفسيح.القوة الكهرومغناطيسية: هي السبب الرئيسي في تشكيل المركبات الكيميائية والتفاعلات الذرية التي تحدث كل يوم في عالمنا وهي السبب في إنارة حياتنا عن طريق المصابيح واستخدامنا لكل جهاز ألكتروني أو كهربي فلا أحد يستطيع أن يتجاهل أهمية هذه القوة.القوى النووية الضعيفة: هي قوة مسؤولة عن عملية الاضمحلال النووي وهذه العملية تسبب إشعاعات وذلك عند تضاؤل نيترون إلى بروتون وتضاؤل البروتون إلى نيترون.القوى النووية القوية: القوى المتحكمة في نواة الذرات وهي التي تجمع وتمسك مكوناتها لجعلها وحدة واحدة.
يجب أن نشير أن القوة الثالثة والرابعة قد لا تكونان قوى واضحة للعامة أو لهم فائدة ملموسة في حياتنا اليومية ولكنهما هامتان جدا.

تطبيق على القوة الكهربائية

عرفت القوة الكهربائية بكونها القوة التي تحفظ بناء الذرة متماسك والإلكترونات السالبة تقوم بالإنجذاب نحو النواة الموجبة وتعرف النواة الموجبة بذلك لكونها لديها بروتونات موجبة بينما النيوترونات متعادلة، ولذلك تصبح النواة موجبة.


وعند قيامنا بعمل مقارنة بين قوة الجاذبية الإلكترونات والنواة فستكون القوة صغيرة جدا، وهذا بسبب صغر كتلة الإلكترون والنواة والقوة الكهربائية، لوجدنا مقدار القوة الكهربائية أكبر بكثير من مقدار قوة الجاذبية، ولذلك فأن بكل التجارب تعتبر القوى الكهربائية هي التي تحافظ على تركيب الذرة.

مقالات مشابهة

شرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاطشرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاط
5 معلومات مهمة عن الاحتكاك5 معلومات مهمة عن الاحتكاك
4 طرق للحصول على الطاقة الكونية4 طرق للحصول على الطاقة الكونية
3 قوانين نيوتن في الحركة3 قوانين نيوتن في الحركة

قانون كولوم الرياضي

وعرف أيضا بقانون التربيع العكسيوهو قانون يصف التفاعل الكهروستاتيكي بين الجسيمات المشحونة كهربائيا.


وينص قانون كولوم على ق=أ(ش1ش2)/ف2
ويعرف على هذا النحو:
ق= القوة الكهربائية ووحدة قياسها هي نيوتن.
أ=هو ثابت كولوم، وهو يساوي 8.9875×109 ووحدته هي نيوتن.م2/كولوم2.
ش1=هي مقدار الشحنة الأولى.
ش2=هي مقدار الشحنة الثانية.
وحدة قياس الشحنة يعرف بـ كولوم، ف= المسافة بين شحنتين وتقاس بالمتر.
يلاحظ أن قانون كولوم قائم على تجربة علمية لم يشتق من قوانين أخرى لذلك يستخدم مع الشحنات النقطية وتعرف الشحنة النقطية على أنها جسم صغير غير معروفة أبعاده أو كتلته ولكن يمكن شحنه، وبذلك يصبح محتوي على شحنة كهربائية.

الشحنة الكهربائية

عرف الإنسان القديم الشحنة الكهربائية منذ القدم وأختبر ذلك بمشيه على سجاد في أيام رطبة فيشعر بقشعريرة، ويحدث ذلك أيضا أثناء خلعه لملابس صوفية أو ذات نسيج صناعي وسميت هذه الظاهرة بالتكهرب، وعرفت الشحنة الكهربائية أنها خاصية فيزيائية مرتبطة بالمادة، والتي تجعلها تحت قوة عند وضعها في مجال مغناطيسي وتعرف أيضا الإستاتيكية.
وبرصدنا للطبيعة تعرفنا على الشحنة الكهربائية وهي السبب في ظاهرة التكهرب، الشحنة مثل الكتلة خاصية من خصائص الجسم، إلا أن الشحنة يمكن أن تكون سالبة وموجبة ولكن الكتلة سالبة فقط، ومصطلح الشحنة الموجبة والسالبة وضعه بنيامين فرانكلين حيث الشحنة الموجبة للأجسام التي لها إلكترونات أقل، والتي تحمل عدد كبير من الإلكترونات أجسام ذات شحنة سالبة.
وكمثال للشحنة الكهربائية:
هناك جسمان من مواد تختلف كل منها عن الأخرى والمادة الأولى نرمز لها ب(س )والثانية ب(ص).وإذا تم فرك هاتان المادتان ببعضهم نجد إلكترون من المادة س ينتقل للمادة ص ويحدث التفاعل بالانتقال من مادة لأخرى وممكن يحدث العكس.وهنا نجد أن إلكترونات المدار الأخير للمادة س غير مرتبطة بما فيه الكفاية مع نواتها، وهنا يلاحظ أن المادة ص مرتبطة إلكتروناتها بشكل أكبر،وبذلك عند فصل المواد عن بعضها فإن الماد س سوف تفقد بعض الألكترونات وهنا تصبح المادة ص سالبة الشحنة وتمتلك المادة س شحنة موجبة.ويلاحظ أن الإلكترون أصغر شحنة في الطبيعة وتقدر شحنته ب 1.60219×10-19 كولوم، مما يعني أنه يوجد في الكولوم الواحد 6.24×1018 إلكتروناً.

القوة الكهربائية والعالم تشارلز كولوم

تشارلز أوغستان دي كولوم ولد في مدينة أنغولوم في فرنسا في رابع عشر من حزيران من عام 1736 وتوفي 1806م بمدينة باريس، وهو عالم ومهندس مرموق تخصص في علم الفيزياء، اهتم بالعديد من المواضيع الفيزيائية وله يد واضحة في الفيزياء المغناطيسية والكهربائية والهندسة البشرية وحتى فيزياء المواد.
استطاع أن يقيس مقدار القوة الكهربائية بين جسمين مشحونين وذلك من خلال أداة ميزان الالتواء التي قام هو باختراعها، كما أن وحدة القياس الخاصة بالقوة الكهربائية سميت باسمه وذلك لإنجازاته الهامة في هذا المجال. ودون ملاحظات هامة حيث وجد الكرات بعضها ينجذب لبعضها وكرات أخرى تتنافر، وهذا دليل على اختلاف شحنة الكرات المستخدمة في تجربته كمثال على الأجسام المشحونة.
وقام باستنتاج أن مقدارة قوة التنافر والتجاذب يتناسب بشكل عكسي مع مربع المسافة بين مركز الكرتين.
مقالات مشابهة
شرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاطشرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاط
5 معلومات مهمة عن الاحتكاك5 معلومات مهمة عن الاحتكاك
4 طرق للحصول على الطاقة الكونية4 طرق للحصول على الطاقة الكونية
3 قوانين نيوتن في الحركة3 قوانين نيوتن في الحركة
وتم وضع مجموعة من الصفات للقوة الكهربائية معتمدة على تجربة كولوم و هذه الخصائص أو الصفات هي:
القوة الكهربائية قوة محافظة.يتناسب مقدار القوة الكهربائية بشكل عكسي مع مربع المسافة الفاصلة بين جسمين مشحونين.يتناسب مقدار القوة الكهربائية بشكل طردي مع حاصل ضرب الشحنتين.القوة المتشابهة في الشحنتين تتنافر مثال على ذلك شحنة سالبة وأخرى سالبة أيضا أو شحنة موجبة وأمامها شحنة موجبة مثلها.القوة المختلفة في الشحنتين تتجاذب مثال شحنتين واحدة موجبة والأخرى سالبة.