كيف اكتشف كولوم قانونه شرح قانون كولوم للقوة الكهربية

قليل منا من لم يجرب الشعور بالوخذه الكهربائيه عند لمس مقبض باب او عند خلع كنزه صوفيه مثلا لكن يا ترى من اين تاتي هذه القوه الخفيه التي تجعلنا نشعر بهذه الصعقه دعني كذلك اريك امرا اعجب واكثر غرابه بمجرد رفع هذا الرجل للانبوب الذي معه تتحرك الخيوط الملقاه على الطاوله لتشكل هذا المنظر العجيب اليوم سنكتشف معا ان شاء الله سر هذه الظاهره الذي هو واحد من اهم قوانين الفيزياء تحديدا قانون كولوم سنكتشف معا كيف تتحرك الشحنات كيف تتجاذب وتتنافر وما العلاقه الرياضيه الحاكمه لكل ذلك اذا كنت زائرا جديدا في قناتنا واعجبك محتواها فاشتراكك في القناه يساعدنا على نشر المزيد من المحتوى لا تنسى الاشتراك وتفعيل زر الجرس ليصلك اي جديد واختصارا الوقت على ايه حال دعونا نبدا العنصر الاساسي الذي ندرسه في الفيزياء الكهربيه هو الشحنات هناك نوعان من الشحنات الاساسيه الموجوده في الطبيعه الالكترون ونقول ان شحنته سالبه والبروتون شحنته موجبه لكن من البدايه دعونا نتفق لماذا نقول البروتون موجب والالكترون سالب الحقيقه ان هذا مجرد اصطلاح وضعه العلماء منذ زمن يعني لو قررنا ان نعكس ونجعل الالكترون موجب والبروتون سالب لن يكون هناك اي اختلاف لكن فقط نحتاج لان نجري هذا التعديل على كل القوانين اذا ما المهم تحديدا المهم فقط ان يكون لدينا نوعان متعاكسان من الشحنه يتجاذبان ونوعان متشابهان يتنافران جميل ذك ذكرنا الان ان الفيزياء الكهربيه تهتم بدراسه الشحنات الاساسيه لكن اي جسيم تحديدا او من الذي يلعب الدور الاساسي في حركه الشحنات هو ما سنطلق عليه لاحقا في هذه السلسله التيار فالحقيقه ان البروتون ثقيل جدا ومحبوس في النواه بينما الالكترون هو الجسيم الخفيف والذي يتحرك بسهوله لذلك عندما نشحن جسما ما في الواقع الذي يتحرك هو الالكترون اذا اكتسب الجسم الكترونات يصبح سالب الشحنه واذا فقد الكترونات يصبح موجب الشحنه وبهذا تتغير الشحنه الكليه للجسم الان لنتذكر معا الصعقه عند لبس الملابس او مقبض الباب هذه الظاهره متعلقه بشيء اسمه الكهرباء الساكنه هذه الظاهره فقط تاخذ تجسدات مختلفه من ماده لماده يعني لنجرب تجربه بسيطه بالبالون وكنزه الصوف هذه عندما نفرك البالون بالصوف تنتقل الالكترونات من الصوف الى البالون النتيجه النهائيه تكون ان الصوف يترك بشحنه موجبه بينما البالون يصبح مشحونا بشحنه سالبه الان اذا قربنا البالون هذا من الجدار مثلا سنلاحظ اشياء غريبه مثل انه يلتصق به السبب ان شحناته السالبه دفعت الالكترون ترونات في سطح الجدار بعيدا قليلا فبقيت الشحنات الموجبه اقرب للبالون فحدث انجذاب بينهما لكن احيانا اذا لمسنا البالون هذا المشحون بعد فركه بالصوف طبعا قد نشعر بوخذه او صعقه خفيفه هذه الصعقه ببساطه هي تفريغ مفاجئ للشحنات الزائده التي جمعها البالون اثناء الاحتكاك اذا سواء انجذاب البالون للجدار او الشراره الصغيره التي نشعر بها عند لمسه كلها تعود و الى قوه واحده تتحكم في الشحنات اسمها قوه كولوم هناك قوه تحدث بين الشحنات المختلفه او المتشابهه طبعا لابد ان نقوم بدراستها العالم الفرنسي كولوم استخدم ميزانا حساسا جدا يسمى ميزان الالتواء وفكرته ببساطه جعل كرتين مشحونتين تتقاربان او تتباعدان فتقاس القوه بينهما اكتشف هذه العلاقه الجم جميله القوه بين اي شحنتين تساوي ثابت مضروب بمقدار الشحنه الاولى مع الشحنه الثانيه مقسما على المسافه بينهما تربيع اذا بتلخيص وباختصار اف القوه الحاصله بين الشحنتين كيو واحد واثنين هي مقدار الشحنه الاولى والثانيه ار هي المسافه بينهما وكي هذا هو ثابت كولوم ثابت كولوم هذا رقم يحدد شده القوه الكهربائيه في الفراغ يرتبط بسماحيه الفراغ عبر علاقه معينه لعلنا نتكلم عنها اكثر عند كلامنا عن المجال الكهربائي يمكنك ان تفهمه كذلك على انه رقم يساعدنا على جعل وحدات القياس متناسقه بين طرفي المعادله او القانون الخلاصه اذا ان القوه تتناسب مع حاصل ضرب الشحنتين وتتناقص مع مربع المسافه تماما مثل قانون نيوتن للجاذبيه لكن مع فرق مهم ان الجاذبيه دائما تجاذب والكهرباء قد تكون تجاذبا او تنافرا بناء على هويه الشحنتين بناء على ذلك لو سئلنا الان لماذا تحدث الصعقه عند لمس الباب لان الالكترونات المتجمعه تتنافر بشده وقوه كولوم بينها كبيره جدا فتقفز بشكل مباشر نحو الجسم المعدني لتستقر وذات الامر حصل تماما مع الرجل في هذا الفيديو فبعد ان قام بحك الانبوب بما فيه الكفايه ولد هذا اختلافا في الشحنات بين الانبوب وخيوط الصوف الملقى على الطاوله ادى لخلق قوه بينهما هي قوه كولوم يعني الظاهره اليوميه التي نعيشها هي تطبيق مباشر لقانون كولوم هل تجد صعوبه في فهم المواد العلميه او هل تبحث عن من يفتح لك افاقا جديده من الفهم والابداع نحن وفي المصباح العلمي نقدم لك دروسا خصوصيه فرديه تناسب جميع المستويات من طلاب المرحله الثانويه الى طلاب الجامعات وحتى لمن يرغب في تعميق معرفته فحسب مع اساتذتنا المتخصصين ستتعلم باسلوب مبسط ضمن دروس منظمه مع تفاعل مباشر عبر واتساب اضافه الى محاكاه للنماذج الرياضيه والتجارب العلميه تجعل الفهم اوضح واكثر متعا سواء كنت تريد ان تتقن الماده بعن عمق او ان تجمع بين الفهم والاستعداد للامتحان فنحن معك ان شاء الله خطوه بخطوه ما عليك سوى تسجيل بياناتك عبر الرابط في الوصف وسيتواصل معك فريقنا مباشره سجل الان ولنحول العلم معا الى تجربه حيه وملهمه الان بقي ان نفهم كيف نطبق قانون كولوم من خلال مساله ما لو عندنا شحنتان مثلا كيوح هي 2 × 10 اس - 6 كولوم كولوم هذه هي مقدار الشحنه التي يحملها تقريبا 6.24 × 10 اس 18 الكترون يعني لما نقول كولوم فنحن نعني هذا العدد من الالكترونات ولدينا شحنه اخرى هي 3 × 10 اس - 6 كولوم المسافه بينهما 0.1 الى 1 متر. القوه يمكن احتسابها من خلال تعويض كل قيمه بمكانها مع الانتباه الى ان لا نعوض قيمه سالبه يعني في حال وجود الشحنه سالبه بمعادله القوه وانما ببساطه نحن نحدد اتجاه القوه من خلال مبدا التجاذب والتنافر الذي ذكرناه ونحصل في النهايه على قوه مساويه تقريبا لوزن كتاب صغير كما قلت اتجاه القوه عند تطبيق قانون كولوم يعتمد على الشحنات اذا كانت متطابقه يكون تنافرا على هذا الشكل طيب كذلك ذكرنا ان القوه متناسبه طرديا مع مقدار الشحنه وعكسيا مع المسافه فهذا كذلك تفسيره بسيط عندما نقوم بتكبير احدى الشحنتين او الشحنتين معا تكبر القوه بينهما ويحصل العكس تماما عند تكبير المسافه او ابعادهما عن بعضهما طيب ماذا لو كان هناك اكثر من شحنتين هنا يظهر ما نسميه بمبدا التراكب القوه الكليه على شحنه ما تكون مجموع القوى التي تؤثر بها باقي الشحنات عليها مثال سريع لدينا شحنه هي 2 ميكرو كولوم على يمينها وتحديدا على بعد 0.1 متر هناك شحنه 3 ميكرو كولوم على يسارها 0.1 الى 1 متر كذلك هناك شحنه ناقص 1 ميكرو كولوم فهنا حتى نحسب القوه الكليه المؤثره على الشحنه في الوسط ببساطه نقول ان القوه من اليمين هي اف واحد مقدارها يحسب حسب معادله كولوم والقوه من اليسار اللي هي اف ا كذلك تحسب حسب قانون كولوم النتيجه النهائيه ستكون جمع هاتين القوتين لكن لابد ان نحدد كذلك هنا اتجاه كل قوه على حده كيف يكون ذلك بناء على مبدا التجاذب والتنافر الذي ذكرناه فبعدها يصير بامكاننا الحصول على مجموع القوى وهو في هذه الحاله 7.2 2 نيوتن كلها ستكون نحو اليسار لان الشحنه اليمنى تتنافر بمعنى تدفع الشحنه الوسطى عنها وبنفس الوقت الشحنه اليسرى تجذبها اليها وبهذا الشكل نستخدم المتجهات نحدد الاتجاه اولا ومن ثم نجمع القوى حسابيا هكذا نكون تعرفنا اليوم على سر القوى الكهربائيه من يتحرك في الذره كيف يفسر قانون كولوم الشراره الصغيره التي نراها يوميا وكيف نجمع القوى باستخدام مبدا التراكب قانون كولوم ليس الا حجر الاساسي لبناء الفيزياء الكهربائيه الكبير سنكمل ان شاء الله في الحلقات القادمه كلامنا عن المجال الكهربائي والاجهزه الكهربيه كالمكثف والملف وقوانين كريتشوف وربما نختتم هذه السلسله بقوانين ماكسويل ان شاء الله واذا وصلت لهذه اللحظه من الفيديو فلا تنسانا من الاعجاب والاشتراك وتفعيل زر الجرس ليصل يصلك اي جديد ويمكنك التواصل معنا عبر صفحه الفيسبوك او الانستغرام او الايميل الظاهر على الشاشه وفي الختام شكرا جزيلا للمشاهده