محتويات
- ما هي الشحنة الكهربائية
- ما هي الكهرباء الساكنة
- تجارب تأثير الشحنة الكهربائية
- تجربة الكيس الطائر
- تجربة العلبة
- تجربة الشعر
- تجربة فصل الملح والفلفل
- تجربة انحناء الماء
- تجربة اللوحات
- تجربة الشحنة الكهربائية للاطفال
- تجربة البالون
ما هي الشحنة الكهربائية
الشحنة الكهربائية هي خاصية للمادة التي تجعل الأشياء تنجذب أو تتنافر ، ويأتي الشحنة الكهربائية في نوعين ، والتي نسميها إيجابية و سلبية ، مثل الشحنات المتشابهة تتنافر ، وعلى العكس تنجذب الشحنات المختلفة بعضها البعض ، واثنين من الشحنات الموجبة تتنافر ، واثنين من الشحنات السالبة تتنافر أيضاً ، الشحنة الموجبة والشحنة السالبة تنجذبان بعضهما البعض.
وهناك 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 يُفرك 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.[2]
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.[1]
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.[3]
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)
رد مع اقتباس
