الكاتب: aksachli

نفع الله

القوة المحركة (الدافعة) الكهربائية (( ق.د.ك))
Electromotive force – emf
لفهم المقصود بالقوة المحركة الكهربائية نحتاج إلى بعض المعلومات المرتبطة بالبنية الذرية , فلكل ذرة إلكترون واحد أو أكثر، يحمل كل منها شحنة كهربائية سالبة , وتحتوي الذرات أيضًا على بروتونات، وهي جسيمات يحمل كل منها شحنة كهربائية موجبة , والشحنات المختلفة تتجاذب، و الشحنات المتشابهة تتنافر, وينبني تشغيل الدائرة على مبدأ التجاذب بين الشحنات المختلفة.

ونعلم مما سبق دراسته أن سريان الإلكترونات في اتجاه واحد يكوّن تيارًا كهربائيًا . بعد ذلك وجد أن القوة الدافعة الكهربائية ( أو ما يسمى بالفولتية) ، هي القوة التي تدفع هذه الإلكترونات لتكون تيارا. أي أن الأكترون يتحرر من الذرة وينطلق متنقل من ذرة إلى أخرى بفعل القوة الدافعة الكهربائية ، والتي تعتبر أيضا – أي القوة الدافعة الكهربائية – بأنها قوة التجاذب الكهربائي الذي يسببه اختلاف الشحنات بين نقطتين في الدائرة، ويوفرها مصدر طاقة كهربائية ( البطارية مثلا )، حيث أن أحد طرفي البطارية سالبا ، و الطرف الآخر موجبا.
( تسمى الإلكترونات التي يتحرر من الذرة ويتطلق متنقلة بين الذرات بالإلكترونات الحرة أو حاملات الشحنة ).
والفلاشين التاليين يوضحان ما سبق :
الفلاش الأول

الفلاش الثاني

لحفظهما ( أضغط بزر الفأة اليمن ثم أختر حفظ بإسم )
وتسري الإلكترونات فعليا من طرف البطارية السالب إلى طرف البطارية الموجب، حيث تولد هذه الحركة الإكترونية تيارًا كهربائيًا. ولكن العلماء اصطلحوا اعتبار أن سريان التيار الكهربائي يكون من الموجب إلى السالب. فحتى أواخر القرن التاسع عشر الميلادي ظل العلماء يعتقدون خطأ أن التيار الكهربائي يسري في ذلك الاتجاه.

لكي تتحرك الإلكترونات المكونة للتيار لا بد لها من طاقة تكتسبها من المولد الكهربائي وتعرف تلك الطاقة بالقوة المحركة الكهربائية للمولد والتي يمكن تعريفها بأنها :

الفلاش التالي ، يحاكي تعريف القوة المحركة الكهربائية :

مثال توضيحي :
إذا فرضنا أن كمية من الكهرباء قدرها 10 كولوم مرت خلال المولد فاكتسبت طاقة مقدارها 20 جول . فإن الطاقة التي يكتسبها الكولوم الواحد هي 20÷10=2جول/ كولوم , وفي هذه الحالة نقول أن القوة المحركة لهذا المولد هي 2جول / كولوم ( فولت ) , ومما سبق يمكن حساب القوة المحركة للمولد من العلاقة التالية :

وتقاس القوة المحركة الكهربائية بوحدة ( جول / كولوم ) وتكافئها وحدة
( الفولت ) ، ويستخدم جهاز الفولتميتر لقياس القوة الدافعة الكهربية (e.m.f) الناتجة من مصدر كهربي .

سؤال : ما معنى أن القوة المحركة لمولد 2 فولت .
الجواب : أن مقدار الطاقة الكهربائية التي يعطيها المولد لكل كولوم يجتازه = 2 جول
ملاحظات :
1 – القوة المحركة ليست قوة بالمعنى الميكانيكي ولكنها طاقة وحدة الشحنات ووحدة قياسها هي وحدة قياس فرق الجهد ( الفولت ) .
2 – القوة المحركة الكهربائية هي فرق الجهد الكهربائي ، في حالة عدم مرور تيار كهربائي .
3 – في حالة مرور تيار كهربائي فإن الفرق بين القوة المحركة للمولدة وفرق الجهد هو أن :
القوة المحركة الكهربائية : تمثل الطاقة المكتسبة لوحدة الشحنات الكهربائية من المولد
بينما فرق الجهد : الطاقة المفقودة من وحدة الشحنات الكهربائية بين هاتين النقطتين في الدائرة الكهربائية .
الفلاشات في المرفقات

م ن ق و ل للفائدة
نفع الله به

لموائع والسوائل والغازات

عندما تؤثر قوة أو مجموعة قوى في مادةٍ ما فإنها تتشوه (يتغير شكلها)، بَيْدَ أن هذا التشوه deformation يختلف من مادة إلى أخرى، ففي بعض المواد يكون هذا التشوه، تحت تأثير قوى مفروضة، محدوداً يزول بزوال القوى كما في الأجسام المرنة elastic أو يبقى رغم زوال القوى كما في الأجسام اللدنة plastic، وقد لا يتوقف التشوه في بعضٍ آخر من الأجسام عند حد، بل يزداد باستمرار مهما كانت القوى صغيرة؛ وهذه الأجسام هي الموائع كالماء والهواء… هذا من وجهة النظر العِيانية (الماكروسكوبية). أما إذا أُخضعت المادة لفحصٍ مجهري؛ أي إلى التركيب الجزيئي للمادة، فإنه يمكن القول إن أي مادة تتكون من جزيئات تتحرك عشوائياً وتفصل بعضها عن بعض مسافات لا تقل بأبعادها عن حجوم الجزيئات نفسها. وتختلف المواد عن بعضها حسب هذه المسافات، ففي بعض منها تكون هذه المسافات كبيرة، وهذه حال ما يسمى الغازات gases، وفي بعضها الآخر تكون صغيرة وهذه حال ما يسمى السوائل liquids. أما في الأجسام الصلبة فتكون هذه المسافات صغيرة جداً. وهذا يوضح الاختلاف الكبير في الكتلة الحجمية (كتلة واحدة الحجم) في هذين النوعين من الموائع.[1]
فالكتلة الحجمية للماء هي 1000 كج/م3، أما للهواء فهي، في درجة الحرارة 20ْ مئوية وتحت الضغط الجوي العادي، 1.2 كغ/م3. وتتميز الموائع بسهولة فصل أي جزء منها عن الجزء الآخر، وإمكانية تقسيمها إلى أجزاء صغيرة جداً. وتتميز الغازات عن السوائل بكونها تملأ أي فراغ مغلق تصل إليه أو توضع فيه؛ أما السوائل فهي تأخذ، إذا وضع جزء منها بدرجة حرارة ثابتة وتحت ضغط معين في إناء مفتوح شكل الجزء الأسفل من الإناء بتأثير الجاذبية الأرضية، ويكون سطحها العلوي بوجه عام أفقياً. ويقال عن المائع إنه ضَغوط (قابل للانضغاط) comprissible إذا كان من الممكن لحجمه أن يتغير نتيجة تأثير القوى فيه. أما إذا ظلَّ الحجم ثابتاً مهما كانت القوى المؤثرة في المائع فيقال عنه عندئذ إنه غير ضغوط. ومع أن جميع الموائع ضغوطة، إلا أن ضغوطية السوائل خفيفة جداً إذ يمكن عدّها إلى حد بعيد غير ضغوطة.

م
نفع الله بها

نفع الله بها