EILIYAEILIYA

دبيرستان اول فيزيكسوم فصل

بارالكتريكي

EILIYA

الكتريسيته غربي 2500داستان نزديكيساحل پيشدر سالآن در شد آغاز مي‌شود ناميده امروزي تركيه كه سرزميني

يوناني زبان به آن مردم كه ماگنزيا بنام سرزمينشهري . چوپاني پسرك چوبدستي روزي داشت وجود حرفمي‌زدند

. چسبيد آن به و خورد سنگي به. : دارد وجود چسبناكي چيز سنگ روي آيا پرسيد خود از پسرك

. آزمايشديگري تالسبه ناميد ماگنيگ را سنگ اين تالساسم . نيز را رنگطاليي به مانندي شيشه جسم او پرداخت نيزيوناني زبان در و مي‌ناميم كهربا را آن‌ ما آزمايشكردكه

. مي‌شود ناميده الكترونمي‌شد مالش‌دار دست با وقتي ولي نمي‌ربود را آهن كهربا

كوچك تراشه‌هاي و پر نخ، كرك، تكه‌هاي مانند سبك چيزهايمي‌ربود را چوب

تاریخچه

EILIYA

كه انگليسي فيزيكدان و پزشك گيلبرت ويليام كهربافكر اين به را بود مغناطيسكرده درباره پژوهشهايي

مالش‌دار وقتي هم قيمتي سنگهاي آيا كه برد فرومي‌بايند را خاصيت همان مي‌شوند

و كبود ياقوت الماس، آزمايشبا از بعد همه  000اوميكنند ربايشپيدا مالشخاصيت از بعد كه را خبرهايي

ناميد الكتريك را

EILIYA

الكتريسيته انواعالكتريسيته   : است نوع دو الكتريسيته

. جاري الكتريسيته و ساكناست؟: چگونه ساكن الكتريسيته س

محل: در شده توليد الكتريسيته گاه هر جساكن الكتريسيته آنرا بماند باقي توليد

. نامند مياست؟: چگونه جاري الكتريسيته س

جاري: الكتريسيته الكترونها، حركت از ج. آيد مي وجود به

EILIYA

الكتريكي: س بارچيست؟

وجود: ج اثر در هسته دور به چرخشالكتروناز بعضي نيز و آنهاست بين الكتريكي نيروي

يا جاذبه نيروي هم بر تحتشرايطخاصي اجسام . به نيروها اين عامل كنند مي وارد الكتريكي دافعه

الكترونها در ذاتي بطور كه است خاصيتي سبب . را خاصيت اين كه فيزيكي كميت آن لذا دارد وجود

مي تعيين را آنها از حاصل نيروي بزرگي توصيفو. ميشود ناميده الكتريكي بار كند،

آزمايش هاي ي : - وسيله تيغه دو اي شيشه ي تيغه دودو - - - پايه نخ ابريشمي و پشمي پارچه پالستيکي

ها . تيغه کردن آويزان براي عدد 

مالش- ١   ابريشمي ي پارچه با را اي يشيشه تيغه .   اتفاقي چه کنيد نزديک کاغذ هاي خرده به و دهيد

؟ دهد مي رخ  

و- ٢ دهيد انجام پالستيکي ي تيغه با آزمايشرا همينکنيد . بيان را خود هاي مشاهده

آزمايش

EILIYA

مالش- ٣    ابريشمي ي پارچه با را اي يشيشه تيغهآويزان خشک نخ ي وسيله به گرانيگاه از را آن و دهيد

کنيد .ي پارچه با را ديگري اي يشيشه سپستيغه

آويخته اي شيشه ي تيغه به و مالشداده ابريشمي؟   دهد مي رخ اتفاقي چه ، کنيد نزديک شده

.

آزمايش

ي- ٤    پارچه با که پالستيکي ي تيغه دو با آزمايشرا همينبيان را خود هاي مشاهده و کنيد تکرار ايد مالشداده پشمي

کنيد. 

EILIYA

ي- ٥ تيغه يک و اي يشيشه تيغه يک با آزمايشرادهيد . انجام پالستيکي

و بنويسيد را شده انجام ي ها تجربه هاي نتيجهمشخصکنيد . را ها نيرو بودن رانشي يا ربايشي

آزمايش

EILIYA

آزماي :جوابش

آنها - 1 بعد اندكي و ربايد مي را كاغذ هاي خرده اي شيشه تيغه

. سازد مي رها را

از - 2 بعد و ربايد مي را كاغذ هاي خرده ابتدا نيز پالستيكي تيغه

. سازد مي رها را آنها مدتي

3 - ) ( مثبت دو هر اي شيشه هاي تيغه بار بودن نوع هم بعلت

. ميشود رانده ديگر تيغه توسط آويخته تيغه

دارند - 4 منفي بار دو هر كه پالستيكي هاي تيغه قبل حالت مثل

. رانند مي را يكديگر

ها، - 5 تيغه بارهاي بودن نوع هم غير دليل به حالت اين در

. ربايند مي را يكديگر

EILIYA

بار پايستگي قانونالكتريكي يك   از فقط رود، نمي هم بين از و آيد نمي وجود به هيچ از الكتريكي بار

. الكتريكي بار پايستگي را بيان اين ميشود منتقل ديگر جسم به جسم. نامند مي

دارد؟: وجود الكتريكي بار نوع چند س ( : عالمت: با الكترون بار منفي بار نوع دو با- ( ) eج پروتون بار مثبت بار و

+ (.eعالمت دارند؟: هم با فرقي چه پروتون و الكترون الكتريكي بارهاي س

. كه: كنيد توجه دارند مخالفهم عالمتهاي اما هستند يكي مقدار نظر از جو الكترون الكتريكي بارهاي براي مثبت و منفي عالمتهاي گرفتن نظر در

مفهومي عالمتها اين طبيعت براي و است قراردادي اتمي يك پروتونندارند.

پتانسيل اختالفالكتريكي از: تعريف الكتريكي شارشبارهاي يا جريان موجب كه را عاملي

الكتريكيمي پتانسيل ميشود،اختالف ديگر نقطه به نقطه يكنامند.

پتانسيل با اي نقطه از خودبخود تواند مي الكتريكي بار بنابراينشارش كمتر الكتريكي پتانسيل با اي نقطه به بيشتر الكتريكي

پتانسيل. به كمتر پتانسيل از الكتريكي شارشبار براي اما نمايد ( هم با كه نقطه دو بين شارشآب مثل داد انجام كار بايد بيشتر

.) نماد با را الكتريكي پتانسيل اختالف دارند ارتفاع نشان Vاختالف. . است ولت آن يكاي و دهند مي

الكتريكي نيرويبارها بين

و مثبت بار دارد وجود الكتريكي بار نوع دو طبيعت درپروتونها و منفي بار داراي الكترونها منفي، بار

. نيرو يكديگر به باردار اجسام مثبتهستند بار داراي . به باردار جسم دو كه نيرويي مقدار مي‌كنند وارد . مي‌آيد بدست كولن رابطه از مي‌كنند وارد يكديگر

اندازه‌هاي به بار دو فاصله‌ي q2و q1اگر از rبهوارد يكديگر به دوبار كه نيرويي گيرند، قرار يكديگر

. مي‌آيد بدست زير رابطه‌ از مي‌كننداست F نیروی بار حاصلضرب با متناسب

EILIYA

پتانسيل تعريفالكتريكي

نامند مي الكتريكي پتانسيل را بار واحد پتانسيل .انرژيدر: چگونه و چيست پتانسيل اختالف گيري اندازه وسيله س

گيرد؟ مي قرار مدار . مي: كه مدار از قسمتي با وسيله اين است سنج ولت ج

به بگيريم، اندازه را آن سر دو پتانسيل اختالف خواهيم . دقيق، گيري اندازه براي شود مي داده قرار موازي صورت

آن از تا باشد زياد خيلي بايد سنج ولت داخلي مقاومت. نكند عبور جرياني

EILIYA

چيست؟: س باتري يا مولد

انرژي: به شيميايي انرژي تبديل با كه است اي وسيله جوجود به الكتريكي پتانسيل اختالف نقطه دو بين الكتريكي،

. مولد واقع در شود مي الكتريكي بارهاي شارش سبب و آورده . يا پيل نمايند شارش تا دهد مي انرژي الكتريكي بارهاي به

نشان عالمت با را + مولد . مثبت-   + پايانه نمايانگر دهند مي. است - مولد منفي پايانه نمايانگر

EILIYA

مولد؟: محركه نيروي تعريف س

به: تواند مي مولد كه پتانسيلي اختالف بيشترين ج. ميشود ناميده آن محركه نيروي آورد وجود

توان مصرفمي الكتريكي به ثانيه يك در دستگاه يك توسط كه را الكتريكي انرژي

نماد با و نامند مي دستگاه آن الكتريكي توان مي P رسد، نشاندهند.

المپ دو و 60اگر يك 100واتي و متوالي بطور بار يك را واتيموازي حالت در ، نماييم وصل يكسان ولتاژ به موازي بطور با

المپ نور . 100نور متوالي حالت در ولي باشد مي بيشتر واتي. 60المپ است يكسان جريانها چون متوالي حالت در زيرا واتي

المپ دارد . 60، دريافتمي مولد از را بيشتري ولتاژ ، واتياست نورشبيشتر . بنابراين

P=VIEILIYA

مثال

پتانسيل و 220اختالف است برقرار المپ يك سر دو در ولتجريان .0.25A شدت . كنيد تعيين را المپ توان گذرد مي آن از

رسانا يك الكتريكي    مقاومت . جريان شدت اگر   0.5Aاستبود؟   خواهد چقدر رسانا مصرفي توان كند، عبور آن از

EILIYA

فعاليت

آن- • انرژي از باتري، يك مداوم كردن كار با الفطريقي به توان مي آيا خير؟ يا ميشود كاسته

كرد؟ تأمين را رفته دست از انرژي

• ) ( امكان- عمل اين مولدها هايي باتري نوع چه در باست؟ پذير

• ) ( بار- كه دهد مي رخ اتفاقي چه مولد باتري درون جميشود؟ الكتريكيظاهر

EILIYA

جواب • - كاسته آن انرژي از باتري يك مداوم كردن كار با الف جواب

. توان مي كننده توسطشارژ ها باتري از برخي در ميشود. برگرداند باتري به دوباره را شده كاسته انرژي

• - هاي باتري نيز و خودروها سربي هاي باتري در جوابب. ) - دارد ) وجود مجدد شارژ امكان كادميم نيكل نوع از خشك

• . - اثر در است منفي و مثبت قطب دو داراي باتري هر ج جوابقطب در الكترون مقداري باتري، داخل مواد شيميايي تغييرات

جمع باتري مثبت قطب در مثبت يون اندازه همان به و منفي . اكترون گيرد، مي قرار مدار در باتري كه هنگامي ميشوند

مثبتقطب يونهاي طرف به مدار طريق از منفي قطب هاي. آيند مي در حركت به مثبت

EILIYA

فعاليت

ك بر توان، محاسبه هاي داي رابطه از يك يا  P=RI2 امP=VI بريم؟ مي بكار را

الكتريكي توان براي ديگري رابطه توانيد مي آيابنويسيد؟

:‌با‌توجه‌به‌داده‌هاي‌مسئله‌مي‌توان‌هر‌دو‌رابطه‌را‌بكار‌برد.‌اگر‌طرف‌دوم‌رابطه‌جوابP=RI2‌ ضرب‌كنيم‌خواهيم‌داشترا‌در‌كسر‌:

شود مي برابري R2I2=V2 نتيجه از

EILIYA

الكتريكيمصرفي انرژي بهاي

براي بايد كه را الكتريكيمصرفي انرژي بهايحاصلضرب از بپردازيم الكتريكي انرژي مصرف

از شده استفاده زمان مدت در مصرفي توان. دارد بستگي W=Ptدستگاه

EILIYA

بر مصرفي انرژي باشد وات حسب بر مصرفي توان اگر. بود خواهد ثانيه وات حسب

انرژي باشد كيلووات حسب بر مصرفي توان اگر( . بود خواهد كيلوواتساعت حسب بر (kwhمصرفي

مي استفاده دوم حالت از معموال{ شود.كه

كيلو) هر قيمت

 * ) واتساعت زمان * *30 توان 

انرژي = بهاي

الكتريكيمصرفي

ماهيانه

) ريال) حسب بر ) روز ) تعداد ) ساعت) حسب بر ) وات) برحسب ريال حسب بر

EILIYA

باتري: يك حدود 12مسئله جرياني آن 210ولتي از آمپرهر. مي در مصرفمي 10گذرد انرژي مقدار چه ثانيه

؟ شودW=VItW=10*210*12 =25200 Jol

مصرفي: توان داراي برقي يكسماور مي 2مسئله به كيلووات اگر باشد.220ولتاژ نن نن نننننن نن نن ن ن ولتوصلشودچهجريانيازآنميگذرد ننن ننP=VI

1000*2=220 I ==> I =100/11 A

EILIYA

المپ : يك اگر شبانه 100مسئله يك در 8روز واتيچقدر ماهيانه مصرفي برق بهاي باشد روشن ساعت

شود ميواتساعت) كيلو هر (100بهاي فرضكنيد ريال

مي تبديل وات كيلو به را وات كنيم :توجه (*) ريال به قيمت (30 )  *p *t

برق = بهاي

ماهيانهمصرفي

* 100 = 2400ريال 30 ( *1000/100) برق  = 8* بهاي

EILIYA

تذكر:انرژي مصرف كه صنعتي يا مسكوني مراكز در

زمان الزم، هزينه محاسبه براي است، زياد الكتريكي ( حسبساعت بر را بر ( hمصرف را مصرفي توان و

( وات كيلو . kwحسب اين ( در گيرند مي نظر دررابطه به توجه با بر W=Ptصورت مصرفي انرژي ،واتساعت ) كيلو شمارنده ( kwhحسب و بوده

) كيلووات) حسب بر را الكتريكي انرژي كنتورها ها: با است برابر كه كنند ساعتمشخصمي

EILIYA

مثال

توان با الكتريكي كتري ولتاژ 2kw يك با كند، 220vكه مي كارشود پر سرد آب از جوش 12اگر به تا كشد مي طول دقيقه

آيد.

اهم الف( چند آن گرماده قسمت الكتريكي است؟ مقاومت

آوردن ب( جوش براي بار سه روزي متوسط طور به كتري اگراز آن ماهيانه برق متوسط مصرف قيمت رود، بكار سرد آب

ساعت كيلووات هر شد؟ 40قرار خواهد چقدر ريال

EILIYA

جواب

الف:

:ببا است برابر آب جوشيدن بار يك براي انرژي :مصرف

جوشيدن بار سه براي :و

با شد خواهد برابر ماه يك براي :و

مبلغ گرفتن نظر در نتيجه 40با ساعت كيلووات هر براي ريالشود :مي

EILIYA

سوال

بايد چه الكتريكي انرژي مصرف در جويي برايصرفهكرد؟

الكتريكي: ج انرژي با كه وسايلي كليه مصرف در بايد كلي طور بهيخچال، اتو، روشنايي، المپ تلويزيون، مثل كنند، مي كار

. ضروري ازمصرفغير يعني كرد بهينه استفاده غيره و لباسشويي . مصرفبرق كه اوايلشب خصوصهنگام به نمود خودداري آنها

كولر و لباسشويي و اتو چون مصرفي پر وسايل از نبايد است، زياد . هاي المپ روشنايي، براي توان مي همچنين و كرد استفاده

. برد كار به را مهتابي يا گازي مصرف مخصوصكم

EILIYA

فصلسوم خالصه

الكتريكي م 1 - بارهاي وجود دليل به الكتريسيته اهيت . الكتريكي بار با ذره دو اتم در است ماده اتمهاي در

. هسته داخل در كه مثبت بار با پروتون دارد وجودهسته دور به و دارد منفي بار كه الكترون و دارد قرار

. چرخد مياز اما برابر هم با الكترون و پروتون الكتريكي بار مقدار . يك علتهسته اين به هستند مخالفهم عالمت نظر

خنثيمي الكتريكي بار نظر از عادي حالت در اتماست برابر الكترون يك يا پروتون يك بار مقدار باشد

با  2 - ( مثل الكتريكي بار مقدار مضربصحيحي ( qهر توان مي را

: . ) ( يعني گرفت نظر در پروتون يك يا الكترون يك بار از

n . مثبتاست و صحيح عدد

EILIYA

.1 : جاري الكتريسيته و ساكن الكتريسيته است نوع دو بر .الكتريسيته

و 2. نامند مي ساكن الكتريسيته آنرا بماند باقي توليد محل در شده توليد الكتريسيته هرگاه. گويند مي جاري الكتريسيته شارشنمايند، توليدشده بارهاي اگر

نمي 3. هم بين از و آيد نمي وجود به هيچ از الكتريكي بار الكتريكي، بار پايستگي قانون به بنا. ميشود منتقل ديگر جسم به جسم يك از فقط رود،

نماد 4. با آنرا و است كولن الكتريكي بار .Cيكاي دهند مي نشان

.5 . اتمي اگر بطوريكه نامند خالصمي الكتريكي بار را جسم يك نشده خنثي الكتريكي بارهايبدهد دست از الكترون اگر و آورد بدستمي خالصمنفي بار كند، دريافت اضافي الكترون

. كند مي پيدا خالصمثبت بار

همنوع 6. غير بارهاي و رانند مي را يكديگر همنوع بارهاي ساكن، الكتريسيته قانون به بنا. ربايند مي را يكديگر

.7. آورد وجود به ساكن الكتريسيته توان مي القا روشمالشو دو به

EILIYA

يك 1. از الكتريكي بارهاي هم بر نارسا جسم دو ماليدن روشمالشبا دربا اما بارهاييمساوي آنها در و ميشوند منتقل ديگر جسم به جسم

. پارچه به الكي مالشميله اثر در مثال{ ميشود ايجاد مخالف عالمتعمل اين در و ميشوند منتقل ميله روي به پارچه از الكترون پشمي،

كنند مي پيدا خالصمثبت بار پارچه و خالصمنفي بار .ميله

بدون 2. رساناي جسم يك به باردار جسم يك كردن نزديك با روشالقا در ( . با باردار الكي ميله يك مثال{اگر ميشود ايجاد الكتريكي بار درآن بار ) نزديك دارد قرار عايقي پايه روي بر كه فلزي كره يك به را منفي بار . زمين به را كره اگر ميشوند رانده ميله از كره منفي بارهاي كنيم،

كنيم، دور را سپسميله و بروند زمين به منفي بارهاي تا دهيم اتصال. ماند مي باقي خالصمثبت بار كره در

رساناي 3. دهند مي عبور خود از را الكتريسيته راحتي به كه اجساميدهند، نمي عبور خود از را الكتريسيته كه اجسامي و الكتريكي

. نامند مي الكتريكي نارساناي

جدا 4. خود اتمهاي از راحتي به توانند مي الكترونها فلزي، رساناهاي در . را ها الكترون اين رسانششوند موجي جسم درون در حركت با و شده

. نامند مي آزاد هاي الكترون

EILIYA

بار اساسالقا بر كه است اي وسيله برقنما يا الكتروسكوپاز عبارتند آن كاربرد و ميكند عمل :الكتريكي

-يك ضعيفدر و كم الكتريكي بارهاي وجود به بردن پي الفجسم.

. جسم-  يك در الكتريكي بار نوع تعيين ب. جسم- يك الكتريكي نارسانايي يا رسانايي تعيين پ

يك در كه فلزي ميله يك از است شده تشكيل الكتروسكوپ ( يك يا طال نازك ورق ديگر طرف در و فلزي كالهكي آن طرف   ) اي شيشه جعبه يك داخل در مجموعه و نصبشده ديگر فلز

. دارد قرار

شارشبارهاي يا جريان عامل الكتريكي پتانسيل اختالف . را پتانسيل اختالف است ديگر نقطه به نقطه يك از الكتريكي

.Vنماد است ولت آن يكاي و دهند مي نشانEILIYA

موجب 1. نقطه دو بين پتانسيل اختالف ايجاد با توانند مي ژنراتور دينامو، باتري، مثل وسايلي . به شيميايي انرژي معمولي خشك هاي باتري در شوند نقطه دو آن بين الكتريكي جريان

ميشود تبديل الكتريكي . انرژي

.2. كند مي برقرار را الكتريكي جريان كه است اي بسته مسير الكتريكي، مدار

.3 ) يك ) باتري يك مثل پتاسيل اختالف مولد يك از است شده تشكيل الكتريكيساده، مدار يك. ) ( اند شده وصل هم به نازكي هاي سيم با كه المپ يك مثل الكتريسيته كننده مصرف

آن 4. محركه نيروي آورد، وجود به تواند مي باتري يا مولد يك كه پتانسيلي اختالف بيشترين. ميشود ناميده

مدار 5. از قسمتي با وسيله اين و است ولتسنج مدار در پتانسيل اختالف گيري اندازه وسيلهمي قرار موازي صورت به بگيريم، اندازه را آن سر دو پتانسيل اختالف خواهيم مي كه

گيرد.

.6   در باتري منفي طرفقطب به مثبت قطب از مدار يك در الكتريكي جريان قراردادي جهت. ميشود گرفته نظر

.7 ) ( الكتريكيمي جريان شدت را ثانيه يك در شارششده بار يعني الكتريكي آهنگشارشبارنماد. با را جريان شدت آمپر )Iنامند آن يكاي و دهند مي .Aنشان است (

EILIYA

فعاليت

به بادكنك چگونهميچسبد ديوار

EILIYA

كنتور وسيله به مصرفي برق ميزان

EILIYA

گرمكن عملكرد

EILIYA

موازي مدار

EILIYA

مدارسري

EILIYA

اخبار زنگ و خازن

EILIYA

آب منبع دو تعادل

EILIYA

موازي استخرهاي

EILIYA

زمين به اتصال

EILIYA

منازل كشي روشسيم

EILIYA

موازي طور به المپها بستن

EILIYA

مدار در نقشكليد

EILIYA

الكتريسته توسط لوله آب انحراف

EILIYA

الكتروسكوپ آزمون

EILIYA

چرخشتوربين در آب انرژي

EILIYA

ناهمنام و همنام بارهاي دفع و جذب

EILIYA

باردار شيشه

EILIYA

مدار در آمپراژ و ولتاژ

EILIYA

موازي مدار در توان

EILIYA

فناوري

از الكترونيك دستگاههاي و مدارها قطعه‌ها، كار وضعيت بررسي براي . اختالف اندازه‌‌گيري براي مي‌‌شود استفاده اندازه‌گيري دستگاههاي

اندازه‌گيري براي آمپرمتر از جريان شدت اندازه براي ولتمتر، از پتانسيلبراي فركانس‌متر فركانساز اندازه‌‌گيري براي اهم‌متر، از مقاومت ) اوسيلوسكوپ ) از ولتاژ دامنه نيز و پريود يا تناوب زمان اندازه‌گيري

مي‌شود استفاده

EILIYA