عندما تكون الشحنات متساوية في المقدار، وتفصلها نفس المسافة، فإن قوة التجاذب الكهربائية أكبر من قوة التنافر الكهربائية. صواب خطأ

ما هي القوة الكهربائية

القوة الكهربائية هي واحدة من القوى الأساسية في الطبيعة، وهي القوة التي تنشأ بين أي شحنتين كهربائيتين. وتعتمد هذه القوة على نوع الشحنات (موجبة أو سالبة) وعلى مقدار الشحنات نفسها، وكذلك على المسافة الفاصلة بينهما.

• القوة الجاذبة: تحدث عندما تكون الشحنات مختلفة في النوع، أي شحنة موجبة وأخرى سالبة، فتنجذب نحو بعضها البعض.
• القوة الطاردة أو المتنافرة: تحدث عندما تكون الشحنات متشابهة في النوع، أي شحنتان موجبتان أو شحنتان سالبتان، فتبتعد عن بعضها البعض.
• قانون كولوم: يُعبر عن القوة الكهربائية رياضيًا بالعلاقة التالية:F = k * (q1 * q2) / r^2حيث F هي القوة الكهربائية، q1 و q2 مقدار الشحنتين، r المسافة بينهما، و k هو ثابت كولوم.

الفرق بين التجاذب والتنافر

لفهم الكهرباء الساكنة، يجب على الطلاب معرفة الفرق بين التجاذب والتنافر:

• التجاذب الكهربائي: يحدث بين الشحنات المختلفة في النوع. مثال: شحنة موجبة (+) وشحنة سالبة (-) تقترب معًا بسبب قوة التجاذب.
• التنافر الكهربائي: يحدث بين الشحنات المتشابهة في النوع. مثال: شحنتان موجبتان (+ +) أو شحنتان سالبتان (- -) تتنافران، أي تدفع كل واحدة منهما الأخرى بعيدًا.

عند الشحنات المتساوية في المقدار ونفس المسافة

السؤال: “عندما تكون الشحنات متساوية في المقدار، وتفصلها نفس المسافة، فإن قوة التجاذب الكهربائية أكبر من قوة التنافر الكهربائية” يحتاج لتحليل دقيق:

• إذا كانت الشحنات متساوية في المقدار ومن نفس النوع، فإنها تتنافر ولا يحدث تجاذب بينها.
• إذا كانت الشحنات متساوية في المقدار ومن نوع مختلف، فإنها تتجاذب، وتكون القوة مساوية في المقدار لقوة التنافر عند نفس الشحنات والمسافة.
• لذلك، العبارة خاطئة، لأن التجاذب لا يمكن أن يكون أكبر من التنافر إذا كانت الشحنات متشابهة.

أمثلة عملية لفهم القوة الكهربائية

1. مثال على التجاذب:شحنة +2C وشحنة -2C تفصل بينهما مسافة 3 متر.القوة: F = k * (2 * 2) / 3^2 = k * 4 / 9القوة تكون باتجاه التقارب، أي الشحنتان تتحركان نحو بعضهما.
2. مثال على التنافر:شحنتان +2C و +2C تفصل بينهما مسافة 3 متر.القوة: F = k * (2 * 2) / 3^2 = k * 4 / 9القوة تكون متجهة بعيدًا عن بعضها، أي الشحنتان تتنافران.

الخلاصة والإجابة على السؤال

الإجابة على السؤال: خطأ

• الشحنات المتساوية في المقدار والمتشابهة في النوع تتنافر فقط ولا يوجد تجاذب بينها.
• مقدار القوة يعتمد على الشحنات والمسافة فقط، لكن التجاذب لا يحدث بين الشحنات المتشابهة.
• وبالتالي، العبارة غير صحيحة من حيث الاتجاه والنوع للقوة الكهربائية.

نصائح للطلاب لفهم مسائل القوى الكهربائية

• حدد دائمًا نوع الشحنات: موجبة أو سالبة، وهل هي متشابهة أم مختلفة.
• استخدم قانون كولوم لحساب مقدار القوة، مع مراعاة اتجاهها.
• ارسم مخططًا صغيرًا يوضح اتجاه التجاذب أو التنافر لتسهيل الفهم.
• افهم الفرق بين المبدأ الرياضي (المقدار) والمبدأ الفيزيائي (الاتجاه).