التيار الكهربائي علوم الصف ثالث متوسط

اهلا بكم يا اصدقائنا الطلاب في رحله معرفيه جديده مليئه بالطاقه والحماس اليوم غوصنا العميق سيكون في درس شيق جدا يلامس حياتنا في كل ثانيه وهو بعنوان التيار الكهربائي ولكن قبل ما نبدا لا تنسوا الاشتراك في القناه والضغط على زر اللايك وتفعيل التنبيهات من اجل ان يصلكم كل جديد مرحبا بكم جميعا سنبدا من الشحنات المتناهيه الصغر وكيف تتنافر وتتجاذب وصولا الى كيف استطاع البشر ترويض هذه الشحنات لتعمل كتيار كهربائي منتظم في اجهزتنا؟ القصه تبدا من اللبينات الاساسيه لكل شيء في هذا الكون وهي الذرات اذا اقتربنا جدا من اي ذره سنجد في مركزها نواه ثقيله جدا هذه النواه تحتوي على بروتونات موجبه الشحنه ونيوترونات متعادله يعني ليس لها شحنه امم النواه تبدو وكانها قلعه حصينه جدا بالضبط هي كذلك البروتونات الموجبه لا تتحرك من مكانها ابدا في ظروفنا اليوميه العاديه اللعبه كلها والسر الحقيقي للكهرباء يكمن خارج هذه القلعه هناك جسيمات خفيفه جدا تدور حول النواه تسمى الالكترونات وهي تحمل شحنه سالبه اذا الالكترونات هي ابطال قصتنا اليوم نعم في الحاله الطبيعيه لاي ذره يتساوى عدد البروتونات الموجبه مع عدد الالكترونات السالبه هنا نقول ان الذره متعادله ولا تظهر عليها اي شحنه ولكن هذا التوازن دقيق جدا ويمكن ان يختل اوه اختلال التوازن يعني ان الذره اما تفقد الكترونات او تكتسبها من ذره اخرى صحيح هذا صحيح تماما وعندما يحدث هذا الفقد او الاكتساب يتغير اسم الذره لتصبح ايونا ايونا نعم ان اكتسدت الكترونات تصبح ايونا سالبا واذا فقدت الكترونات تصبح ايونا موجبا هنا يصبح الامر مثيرا للاهتمام حقا لان هذا يذكرني بحادثه يوميه طالما تساءلت عنها ام لعبه البالون والشعر في حفلات الاطفال كلنا قمنا بذلك بالون في شعرنا لنجعله يلتصق بالجدار هل هذا مرتبط بما نتحدث عنه هو التطبيق المباشر له عندما تدلك البالون بالشعر انت توفر طاقه للاحتكاك ذرات المطاط في البلون تحب الالكترونات وتمسك بها بقوه اكبر من ذرات الشعر اوه اذا البالون تقوم حرفيا بسرقه الالكترونات من الشعر بالضبط البلون يمتلئ بالالكترونات ويصبح سالب الشحنه بينما الشعر الذي فقد الكتروناته يصبح موجب الشحنه وهذا التراكم للشحنات على الاصطح هو ما نسميه علميا الشحنه الكهربائيه الساكنه الشحنه الكهربائيه الساكنه حسنا لان الموجب والسالب يتجاذبان يرتفع ع الشعر ليلتصق بالبالون هذا منطقي جدا في الاجسام الصلبه ولكن لحظه هل حركه الالكترونات هي الطريقه الوحيده ماذا عن السوائل مثلا سؤال ممتاز وعميق في المحاليل تتغير قواعد اللعبه قليلا لناخذ محلول ملح الطعام في الماء كمثال ملح الطعام هو كلوريد الصوديوم الذي نستخدمه في الطبخ كل يوم نعم عندما يذوب هذا الملح في الماء تبتعد الايونات عن بعضها البعض يصبح لدينا ايونات صوديوم موجبه وايونات كلور سالبه تسبح بحريه تامه في الماء اه يعني في السوائل الايونات بكاملها هي التي تتحرك وتنقل الطاقه وليس فقط الالكترونات الخفيفه التي تقفز من ذره لاخرى اصبت الهدف الايونات هي الناقل هنا وهذا ياخذنا الى تصنيف المواد بعض المواد مثل البلاستيك او الخشب تمسك الكتروناتها بقوه شديده ولا تسمح لها بالحركه هذه نسميها عوازل ومواد اخرى تترك الكتروناتها تتحرك بحريه كالنحاس والذهب وهي الموصلات وهناك حاله وسطيه سحريه مثل السيليكون وهي اشباه الموصلات التي تعتبر اساس التكنولوجيا الحديثه رائع جدا الان دعنا ننتقل الى القسم الثاني نحن نعرف قواعد اللعبه الاساسيه الشحنات المختلفه تتجاذب والمتشابهه تتنافر نعم وهذه القوه الكهربائيه تعتمد على عاملين مهمين الاول هو المسافه فكلما اقتربت الشحنات من بعضها زادت القوه بشكل كبير والثاني هو كميه الشحنه نفسها حسنا هذا يطرح لغزا لطالما حيرني في ايام الشتاء الجافه امشي على السجاد في الغرفه وحين امد يدي لالمس مقبض الباب المعدني طخ اتلقى لسعه كهربائيه مفاجئه لماذا يحدث هذا رغم انني لمس المقبض بعد لان هناك شيئا يسبق يدك الى المقبض عندما تمشي على السجاد الاحتكاك ينقل الالكترونات من السجاد الى حذائك ثم الى جسمك جسمك الان مشحون بشحنه سالبه كبيره امم تماما مثل البالون صحيح الان حول يدك المشحونه يوجد حيز غير مرئي نسميه المجال الكهربائي هذا المجال هو المنطقه التي تظهر فيها اثار شحنتك عندما تقترب يدك من مقبض الباب المعدني وهو موصل جيد مجالك الكهربائي السالب يطرد الكترونات المقبض بعيدا الى الداخل لحظه يطردها للداخل لانهما شحنتان سالبتان وتتنافران اذا السطح القريب من يدي يصبح خاليا من الالكترونات يعني يصبح موجبا يا لك من مستمع دقيق نعم سطح المقبض يصبح موجبا وهذه العمليه تسمى الشحن بالحث نحن شحنا السطح دون ان نلمسه واو الشحن بالحث الان يدك سالبه جدا والمقبض موجب جدا قوه التجادب تصبح هائله لدرجه ان الالكترون ترونات تقفز بسرعه من يدك عبر الهواء الى المقبض هذه القفزه هي اللسعه التي تشعر بها ونسميها التفريغ الكهربائي التفريغ الكهربائي اوه هل تعلمين ان هذا يجعلني افكر في البرق هل البرق هو مجرد نسخه عملاقه من لسعه مقبض الباب هو كذلك حرفيا سحابه مشحونه ومجال كهربائي عملاق يشحن الارض بالحث ثم تفريغ كهربائي هائل يخترق الهواء هذا مخيف ومذهل في نفس الوقت لكن هذا التفريغ سواء كان البرق او لسعه الباب هو اطلاق فوضوي ومفاجئ للطاقه ينتهي في كسر من الثانيه صحيح ولا يمكنك تشغيل هاتفك او حاسوبك بصاعقه برق عشوائيه بالضبط كيف اذا نشغل اجهزتنا بثبات كيف ننتقل من هذه الفوضه الى الانتظام ما نسميه التيار الكهربائي التيار الكهربائي ببساطه هو تدفق مستمر ومنتظم للشحنات ونقيسه بوحده تسمى الامبير ير الامبير نعم ام لتوضيح هذا لاصدقائنا الطلاب دعني استخدم تشبيها الامر يشبه مبخه الماء اليس كذلك الماء في الانابيب لن يتدفق الى الاعلى وحده ليدير عجله ويعود نحن نحتاج الى مضخه ترفعه وتزيد من طاقه وضعه ثم يتدفق تشبيع مثالي في الدائره الكهربائيه البطاريه هي هذه المضخه البطاريه لا تخترع الكترونات جديده الالكترونات موجوده اصلا في الاسلاك المعدنيه لكن البطاريه تعطيها طاقه الوضع لكي تتحرك وهذا ما نسميه الجهد الكهربائي نعم الجهد الكهربائي او الفولت هو مقدار طاقه الوضع التي تعطيها البطاريه لكل الكترون لكي يبدا رحلته في الدائره الجهد هو المضخه والتيار هو الماء المتدفق ولكن لدي سؤال قد يبدو غريبا عندما اضغط على مفتاح اضاعه الغرفه يضيء المصباح فورا هل تركض الالكترونات بسرعه الضوء داخل السلك الالكترونات لا تركض بسرعه اطلاقا حقا السلك المعدني مليء بالذرات والالكترونات الاخرى انه مسار مزدحم جدا الالكترونات تتصادم تريليونات المرات في الثانيه الواحده وهي تحاول التقدم في الواقع قد يحتاج الالكترون الواحد الى دقائق كامله ليعبر مسافه سنتيمتر واحد فقط دقائق ليعبر سنتيمترا واحدا كيف اذا يضيء المصباح فورا السر ليس في سرعه الالكترون بل في سرعه المجال الكهربائي ئ بمجرد اغلاق الدائره المجال الكهربائي ينتشر في السلك كله بسرعه تقارب سرعه الضوء هذا المجال يدفع كل الالكترونات الموجوده في الدائره للتحرك في نفس اللحظه معا بما في ذلك الالكترونات الموجوده داخل المصباح نفسه يا للروعه اذا نحن لا ننتظر الالكترون الذي خرج من البطاريه ليصل الى المصباح بل كل الكترون يدفع الذي امامه فورا بالضبط وللحفاظ على هذا الدفع تستخدم البطاريات تفاعلات كيميائيه في داخلها لتحويل الطاقه الكيميائيه الى طاقه وضع كهربائيه وعندما تستهلك هذه المواد الكيميائيه تنتهي صلاحيه البطاريه ويتوقف الدفع ام هذا يقودني الى التفكير في شيء اخر لقد ذكرت ان الالكترونات تتصادم ترليونات المرات داخل السلك وهي تتدفق اذا كانت تتدفق وتصطدم بهذا العنف الا يولد هذا حراره اقصد لماذا تسخن الاسلاك احيانا سؤال في محله تماما وهذا ينقلنا الى مفهوم نا الاخير المقاومه الكهربائيه المقاومه الكهربائيه نعم وتقاس بوحده الاوم المقاومه هي الممانعه التي تواجهها الالكترونات اثناء حركتها بسبب اصطدامها بالذرات والالكترونات الاخرى هذا الاحتكاك المستمر يحول جزءا من الطاقه الكهربائيه الى حراره اه يعني مثل محاوله الركض في ممر ملي بالاشخاص ستصطدم بهم وتفقد طاقتك تشبيه دقيق ولهذا السبب نست ستخدم النحاس في تمديدات المباني لان مقاومته قليله جدا اليس كذلك؟ صحيح مقاومته قليله فلا تسخن الاسلاك كثيرا مما يحمين من خطر الحرائق امم دعني اعود لتشبيه الماء السلك مثل خرطوم الماء اذا كان الخرطوم طويلا جدا ستكون الممانعه اكبر يعني مقاومه السلك تعتمد على طوله واذا كان الخرطوم ضيقا سيكون التدفق اصعب اي ان السلك الرفيع جدا مقاومته اعلى من السلك السميك انت تلخص قوانين الفيزياء ببراعه طول السلك وسمكه يحددان مقاومته ولكن البشر لم يكتفوا بتجنب المقاومه بل استخدموها لصالحهم بشكل عبقري اوه هل تقصدين المصباح المتوهج القديم نعم كيف يعمل برايك امم اذا اردنا ضوءا نحن نضع سلكا رفيعا جدا داخل المصباح لتكون مقاومته هائله بالضبط فتيل المصباح يصنع رفيعا جدا فتصبح مقاومته عاليه جدا لدرجه ان الالكترونات تعاني بشده للمرور هذا يولد حراره هائله فيسخن الفتيل لدرجه التوهج وينتج لنا الضوء الذي ينير حياتنا عجيب المقاومه التي كانت تمثل عقبه وحراره مهدره حولناها الى ضوء حسنا لقد كانت رحله دسمه حقا دعنا نلخص لاصدقائنا الطلاب ما تعلمناه اليوم بسرعه فكره ممتازه بدانا بالشحنات وكيف ان فقد واكتساب الالكترونات يولد شحنه كهربائيه ثم راينا كيف تصنع هذه الشحنات قوا ومجالات كهربائيه تفسر لنا الشحن بالحث والسعه بقبض الباب وبعدها انتقلنا الى كيف قمنا بترويض هذا التفريغ ليمشي في مسار مغلق كتيار كهربائي منتظم بفضل جهد البطاريه الذي يعمل كمضخه واخيرا عرفنا كيف تتحول هذه الطاقه الى حراره وضوء بسبب تصادم الالكترونات وهو سميناه بالمقاومه الكهربائيه تلخيص مثالي والان حان دوركم يا اصدقائنا لتثبتوا قوه تركيزكم سؤال التحدي لحلقه اليوم ونريد الاجابه في التعليقات في الاسفل بكلمه واحده فقط مستعدون تحدثنا قبل قليل عن المصباش الكهربائي المتوهج وكيف ان الفتيل داخله يسخن لدرجه التوهج دون ان ينصهر فورا ما هو اسم الفلز او المعدن الذي يصنع منه فيل هذا المصباح ننتظر اجاباتكم بكلمه واحده في التعليقات شكرا لمرافقتكم لنا في هذا الغوص العميق والممتع في عالم التيار الكهربائي استمروا في طرح الاسئله واكتشاف العالم من حولكم الى اللقاء الى اللقاء ‏Ah.