الفصل الأول

هي جهاز تعمل على تخزين الشحنات الكهربائية والطاقة الكهربائية وتتألف من زوج من الصفائح الموصلة ويفصل بينها عازل

١-ذات الصفيحتين المتوازيتين

٢- ذات الكرتين المتمركزتين

٣-ذات الاسطوانتين المتمركزتين

لإنها اكثر استخداماً في التطبيقات العملية

وذلك بربط احدى صفيحتي المتسعة مع القطب الموجب للبطارية ستظهر عليها شحنة موجبة

والصفيحة الأخرى مع القطب السالب للبطارية ستظهر عليها شحنات سالبة

لان المتسعة تشحن بشحنات متساوية مقدارا ومختلفة نوعا

لان الصفيحتين مصنوعتان من نفس المعدن أو المادة

Cسعة المتسعة

Q الشحنة

^v فرق الجهد

الوحدات

C= F فاراد

Q=Cكولوم

^v=V فولت

هو النسبة بين الشحنة المختزلة إلى فرق الجهد بين الصفيحتين وتقاس بوحدة الفارادF

هي سعة المتسعة لكي تخزن شحنة مقدارها ١كولوم إلى فرق جهد مقداره ١فولت

وهي وحدات كبيرة جدا لذلك نستخدم اجزائها

mF,MF,NF,pF

C 10-2 سي

m 10-3 ملي

M 10-6 مايكرو

N 10-9 نانو

P 10-12 بيكو

السعة إذا تتناسب طرديا مع الشحنة

فرق الجهد ثابت

أذا

تتناسب السعة عكسيا مع فرق الجهد

إذا الشحنة ثابتة

E =^v/d

هي النسبة بين فرق الجهد الكهربائي إلى البعد بين الصفيحتين

وتقاس بوحدة

V/m

وله نوعان

مجال كهربائي منتظم وغير منتظم

وهو مجال كهربائي تنتقل خطوطه بشكل مستقيم من الموجب إلى

السالب

بسبب قلة البعد عند الحافات مقارنة بأبعاد الصفيحة الواحدة لذلك يهمل عند إذن عدم الانتظام

هي المواد الغير موصلة للتيار الكهربائي في الضروف الاعتيادية

وتعمل على تقليل المجال الكهربائي الموضوعة فيه مثل اللدائن -الورق المشمع-الزجاج-الماء النقي

وله نوعان عوازل قطبية وعوازل غير قطبية

اسئلة وزارية

قارن بين العوازل القطبية والغير القطبية

٢- عرف العوازل القطبية و العوازل غير القطبية

٣-ماذا يحصل أو ماتأثير ادخال عازل قطبي بين صفيحتي المتسعة المفصولة

ج-النقطة٤

٤ماذا يحصل و ما تاثير ادخال عازل غير قطب

بين صفيحتي المتسعة المشحونة و المفصولة

٥-في اي نوع من أنواع العوازل الكهربائية تظهر شحنات سطحية

الجواب-في العوازل الغير قطبية

Ek=E-Ed

6-يقل المجال الكهربائي بين صفيحتين متسعة عند ادخال عازل كهربائي بين صفيحتيها

الجواب-يتولد داخل العازل مجال كهربائي يعاكس المجال الكهربائي لخارجي لذلك يقلّ المجال الكهربائي المحصل

Ek=E-Ed

ادوات النشاط

١متسعة ذات صفيحتين متوازيتين غير مشحونة

٢-بطارية،٣-أسلاك،٤-جهاز الفولطيميتر ،٥-عازل كهربائي

خطوات العمل

١-نربط كما في الشكل (نربط احدى الصفيحتين بالقطب الموجب للبطارية حيث ستظهر عليها الشحنه الموجبة ،ونربط الصفيحة الأخرى بالقطب السالب للبطارية حيث ستظهر عليها الشحنة السالبة

٢-نقوم بفصل المتسعة عن البطارية

٣-نقوم بربط جهاز الفولتيميتر حيث نربط الصفيحة الموجبة بالطرف الموجب للجهاز ونربط الصفيحة السالبة مع الطرف السالب لجهاز الفولطميتر سوف ينحرف مؤشر الفولطميتر لقراءة معينة

٤- نقوم بوضع مادة عازلة كهربائية بدلا من لهواء بين صفيحتي المتسعة المشحونة والمفصولة سوف نلاحظ نقصان في قراءة الفولتميتر

الاستنتاج

بإدخال مادة عازلة بين صفيحتي المتسعة- سوف يقل مقدار فرق الجهد الكهربائي

-بنقصان فرق الجهد سوف تزداد سعة المتسعة بثبوت الشحنة

-بإدخال عازل بين صفيحتين المتسعة سوف يزداد سعة المتسعة

Ck=KC

لان علاقة عكسية بين السعة وفرق الجهد*

هو النسبة بين سعة المتسعة بوجود العازل إلى سعةالمتسعة بوجود الهواء أو الفراغ

K=ck/c

١-زيادة سعة المتسعة

Ck=k c

٢-منع الانهيار ألمبكر للعزل عند تسليط فرق جهد كبير بين صفيحتيها

عند زيادة فرق الجهد بين الصفيحتين سوف يزداد المجال الكهربائي ممايؤدي إلى عبور شرارة كهربائية خلال العازل فيؤدي إلى انهيار العازل وتلف المتسعة

بإدخال عازل يتولد داخل العازل مجال كهربائي يعاكس المجال الكهربائي الخارجي لذلك يقل المجال الكهربائي المحصل

Ek=E-Ed

لذلك يقل فرق الجهد ممايؤدي إلى زيادة سعة المتسعة

C=Q/^V

هي أقصى مقدار للمجال الكهربائي يمكن ان تتحمله المادة قبل حصول انهيار كهربائي للعازل وتعد مقياس لقابلية المادة لصمود أمام المجال الكهربائي المسلط

C=K A € / d. قانون أكد

1المساحة السطحية المتقابلة لصفيحتين

٢البعد بين الصفيحتين

٣نوع الوسط العازل (هواء أو فراغ أو عازل كهربائي)

العمل:

١-نربط المتسعة المشحونة والمفصولة عن البطارية بجهاز الفولتيميتر

٢-سوف نلاحظ ان جهاز الفولطيميتر يؤشر لقراءة معينة عندما تكون المساحة(A)

٣-نقوم بتقليل المساحة إلى نصف ماكان عليه وذلك بإزاحة أحد الصفيحتين جانبا سوف تل المساحة

حيث نلاحظ زيادة في قراءة الفولطيميتر

الاستنتاج

١-بنقصان المساحة السطحية المتقابلة للصفيحتين يزداد فرق الجهد

٢-بزيادة فرق الجهد سوف تقل سعة المتسعة:c=Q/^V

٣-بنقصان المساحة سوف تقل سعة المتسعة(طردي)

العمل:

١-نربط المتسعةالمشحونة والمفصولة عن البطارية بجهاز الفولطيميتر

٢-نلاحظ ان مؤشر الفولطيميتر يؤشر لقراءة معينة عندما تكون البعد (d)

٣-نقوم بتقليل البعد بتقريب الصفيحتين من بعضهما سوف نلاحظ نقصان في مؤشر الفولطيميتر

الاستنتاج

١-بنقصان البعد سوف يقل فرق الجهد الكهربائي

٢-بنقصان فرق الجهد سوف تزداد سعة المتسعة:c=Q/^V

٣-بنقصان البعد سوف تزداد سعة المتسعة

Cease=A £ْ/d

التوازي/التوالي

لان في ربط التوالي سوف يزداد البعد بين الصفيحتين لذلك تقل السعة المكافئة

لان في ربط التوازي سوف تزداد المساحة السطحية ألمتقابلة للصفيحتين لذلك تزداد السعة المكافئة (طردي)

Ceq=A€ْ. /d

التوازي/التوالي

لكي يتوزع فرق الجهد على مجموعة متسعات مربوطة على التوالي قد لاتتحمله متسعة واحدة منفردة

لان جهد الصفيحتين متساوي أي ان الصفيحتين الوسطيتين موصولتان بالسلك موصل واحد لذلك يعتبران سطح واحد متساوي الجهد فتشحن بشحنات متساوية مقدارا ومختلقة نوعا بطريقة الحث

لكي نحصل على فرق جهد متساوي وشحنة كبيرة وسعة مكافئة كبيرة وتكون السعة ألمكافئة كبيرة بسبب زيادة المساحة السطحية المتقابلة للصفيحتين

لكي نحصل على فرق جهد كبير لكي يتوزع على مجموعة متسعات قد لاتتحمل متسعة واحدة منفردة وشحنة ثابتة وسعة مكافئة صغيرة

-فرق الجهد يبقى ثابت لان الربط على التوازي

-السعة الكبيرة تستوعب شجنة كبيرة ،والسعة الصغيرةتستوعب شحنة صغيرة

-تزداد السعة

الأدوات:

مصباحان متماثلان ،كلفان ميتر صفره وسط التدريجية ، مقاومة،متسعة ذات صفيحتين متوازيتين مشحونة،وبطارية ،ومفتاح مزدوج ،وأسلاك توصيل

العمل:

نربط كما في الشكل

حيث نقوم بتوصيل الدائرة الدائرة الكهربائية مع الموقع الثاني للمفتاح لغرض تفريغ المتسعة

سوف نلاحظ توهج المصباح الثاني لبرهة قصيرة من الزمن ثم ينطفىء مع ملاحظة ان مؤشر الكلفانوميتر يؤشر لقراءة معاكسة لعملية شحن المتسعة ثم يعود إلى الصفر

أي ان المتسعة قد فرغت

الاستنتاج:

يبدأ تيار هذه الدائرة الذي يسمى بتيار التفريغ بمقداره الأعظم ثم يتناقص مقداره تدريجيا إلى الصفر أي ان المتسعة قد تفرغت

لان بعد اكتمال عملية التفريغ يكون فرق الجهد بين صفيحتي المتسعة يساوي صفر إذا التيار صفر

س/في دائرة التفريغ المتسعة ماسبب عودة مؤشر الكلفانوميتر إلى الصفر

أدوات:

مصباحان متماثلان ،كلفان ميتر صفره وسط التدريجية ، مقاومة،متسعة ذات صفيحتين متوازيتين غير مشحونة،وبطارية ،ومفتاح مزدوج ،وأسلاك توصيل

العمل:

نربط كما في الشكل

حيث نوصل الدائرة الكهربائية مع الموقع الأول للمفتاح (K1)

لغرض ربطها مع البطارية لغرض شحنها سوف نلاحظ توهج المصباح الأول لبرهة قصيرة من الزمن ثم ينطفئ

مع ملاحظة مؤشر الكلفانوميتر يأشر لقراءة معينة ثم يعود إلى الصفر

أي ان المتسعة قد شحنت

الاستنتاج:

ان تيار هذه الدائرة الذي يسمى بتيار الشحن لحظة غلق المفتاح يبدأ بمقداره الأعظم ثم يتناقص تدريجياً الى الصفر

لأنه عندما اكتمال عملية الشحن يتساوى فرق الجهد بين صفيحتي المتسعة مع فرق الجهد بين قطبي البطارية فينعدم فرق الجهد بين طرفي المقاومة فيكون التيار عبر المقاومة يساوي صفر

س/المتسعة الموضوعة في دائرة التيار المستمر تعد مفتاح مفتوح؟

أم س/عملية شحن المتسعة ماسبب عودة مؤشر الكلفانوميتر إلى الصفر؟

التيار في عملية شحن المتسعة التيار في الدائرة ماذا يسمى ؟ج/تيار الشحن

س/لحظة الغلق كيف ينساب التيار في عملية شحن المتسعة؟وهل يستمر بهذا المقدار،ج/بمقداره الأعظم،كلا لايستمر يتناقص تدريجيا إلى الصفر

ج

س/ما العامل الذي يتغير في لوح مفاتيح الحاسوب؟وضح ذلك

البعد بين الصفيحتين ،عند الضغط سوف يقل البعد بين الصفيحتين فتزداد آلسعة ،فتتعرف الدائرة الكهربائية على المفتاح الذي تم الضغط عليه