المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
الجزر Carrot (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-24
المناخ في مناطق أخرى
2024-11-24
أثر التبدل المناخي على الزراعة Climatic Effects on Agriculture
2024-11-24
نماذج التبدل المناخي Climatic Change Models
2024-11-24
التربة المناسبة لزراعة الجزر
2024-11-24
نظرية زحزحة القارات وحركة الصفائح Plate Tectonic and Drifting Continents
2024-11-24



قانون كولوم  
  
13087   05:14 مساءاً   التاريخ: 5-1-2016
المؤلف : فريدريك بوش ، دافيد جيرد
الكتاب أو المصدر : اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة :
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / الكهربائية والمغناطيسية / الكهربائية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 6-10-2020 2072
التاريخ: 15-2-2017 1716
التاريخ: 17-10-2021 1456
التاريخ: 7-1-2016 11323

قانون كولوم

لقد اكتشفت العالم تشارلز أوجستين دي كولوم ((1806 – 1736 القانون الرياضي الذي يصف كيفية تنافر الشحنات المتشابهة وتجاذب الشحنات المختلفة عام 1785، وسمى ذلك القانون بقانون كولوم. وبواسطة ميزان حساس للغاية ، شبيه بذلك الذي استخدمه العالم كافندش في دراسته حول الجاذبية، استطاع كولوم ان يقيس القوة بين جسمين مشحونين صغيرين (الشكل ((1). ولنعتبر كرتين من الصغر بمكان بحيث يمكن اعتبارهما نقطتين بالمقارنة مع المسافة r بين مركزيهما وأنهما تحملات شحنتين +q1 و –q2. وبإجراء عدد من التجارب تمكن كولوم من استنتاج أن القوة المؤثرة على الكرة رقم 1 تتغير في تناسب طردي مع حاصل ضرب الشحنتين وعكسي مع مربع المسافة بين مركزيهما:

((1                

 

الشكل (1)

وان القوة تتخذ الاتجاه المبين في الشكل((1. ولو أن الشحنتين  كانت إما موجبتين أو سالبتين فإن مقدار القوة سيكون هو نفسه، أما الاتجاه سيكون عكس ما هو موضح في الشكل ((1 وطبقاً لقانون نيوتن للفعل ورد الفعل فإن القوة المؤثرة على الكرة رقم 2 لابد وأن تكون مطابقة في المقدار ومعاكسة في الاتجاه.

وقبل ان نتمكن من تقدير قيمة ثابت التناسب في المعادلة ((1 فلا بد أن نستقر على وحدة لقياس كمية الشحنة. وحيث أن الشحنة والقوة الكهربية التي تحدثها من الخواص الفيزيائية الأساسية الجديدة علينا، لذا فوحدة الشحنة والقوة الكهربية التي تحدثها من الخواص الفيزيائية الأساسية الجديدة علينا، لذا فوحدة الشحنة لا يمكن أن تشتق ببساطة من وحدات معروفة ومستقرة ومثلها مثل الكتلة والطول والزمن ودرجة الحرارة فإن الشحنة ذات بد أساسي لابد من تعريف وحدته. إن وحدة SI (النظام الدولي) للشحنة تعرف بدلالة التيار الكهربي. أما الآن فسننص ببساطة على أن وحدة SI للشحنة هي الكولوم (C). وحين نستعمل هذه الوحدة لكل من q1 و q2 فإن قانون كولوم سيكتب على الصورة:

 (2)         

حيث تقاس F بوحدات نيوتن و r بالمتر. ويتعين ثابت التناسب k بالتجربة حيث يساوي 8.9874×109N.m2/C2 وذلك عند إجراء التجربة في الفراغ (او على أحسن تقريب في الهواء). وسوف نعتبر k عادة مساوية 9.0×109N.m2/C2.

ويكتب الثابت k دائماً مساوياً (1/4πϵ0) حيث يطلق على 0ϵ سماحية الفراغ، وتتخذ القيمة التالية :

 C2/N.m2 0 = 8.85×10-12ϵ

عندما نقوم بإدخال القيم العددية في المعادلة ((2 فسنرى ان الكولوم الواحد يعتبر كمية كبيرة جداً من الشحنة. فلو ان لدينا شحنتين مقدار كل منهما كولوم واحد وتفصلها مسافة مقدارها متر واحد فإن كلاً منهما تؤثر على الاخرى بقوة مقدارها تسعة بلايين نيوتن! اما كميات الشحنة الساكنة التي نتعامل معها في حياتنا اليومية فمقاديرها عادة تقاس بالميكروكولوم أو أقل.

والكمية الأساسية للشحنة التي توجد داخل المادة الشحنة التي يحملها الإلكترون والبروتون ويرمز لها بالرمز e. وقيمة e المعينة بالتجربة هي:

  10-19  e = 1.60218×

إن البروتون يحمل شحنة مقدارها +e والإلكترون - e. وكل الجسيمات الأساسية المشحونة والتي تم اكتشافها حتى الآن في المواد المعتادة تحمل شحنة مقدارها e أو مضاعفات صحيحة لها. وهكذا يتضح أن الشحنة e عي أصغر كمية ، أو كمة ، للشحنة الموجودة في الطبيعة *.

وتبرز التجارب سمة أخرى مهمة للقوة الكهربية، فعندما تؤثر جسيمات مشحونة متعددة بقوة على بعضها البعض، فإن تلك القوة تضاف إلى بعضها البعض. فعلى سبيل المثال، لنفترض أن شحنتين كانت قريبتين من شحنة ثالثة، سيؤثر كل من الشحنتين بقوة حسب قانون كولوم على الشحنة الثالثة. وتكون القوة الكلية المؤثرة على الشحنة الثالث هي ببساطة الجمع المتجهي للقوتين المنفصلتين. وتسمى هذه الحقيقة مبدأ التراكب لقوى قانون كولوم.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

(*) بناء على النظريات الحديثة للجسيمات الأساسية فإن بعض تلك الجسيمات كالبروتون والنيوترون تتكون من اتحاد جسيمات ( تسمى كواركات) وتحمل شحنات مقدارها e/3 أو 2e/3. ولم يتيسر حتى الآن فصل هذه الجسيمات بالتجربة؛ وحتى لو امكن الحصول عليها ف المستقبل، فإن ذلك لن يغبر من حقيقة أن بالطبيعة حداً أدنى للشحنة التي يمكن تواجدها.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.