هل يمكن إثبات خاصية جمع المواسعات أعلاه بالحسابات ؟

 

نعم يمكن ذلك اعتماداً على الخصائص النظرية لفيزياء المواسعات . سنبرهن الخاصية على مواسعين اثنين لتبسيط الحسابات ثم نعمم النتيجة .

يبيّن الشكل دارة كهربائية مكوناتها بطارية ( ق د ) ومفتاح كهربائي ( ح ) ومواسعان ( س1 ، س2 ) موصولان معاً كما مرّ معنا ، لاحظ أن هذا النوع من التوصيل يصل صفيحتين من المواسعين إلى نقطة واحدة ( أ ) مثلاً ويصل الصفيحتين المقابلتين من عين المواسعين إلى نقطة ثانية ( ب ) مثلاً .

 

عند إغلاق المفتاح يحدث ما يلي :

1. تعمل البطارية على البدء بشحن المواسعين بشحنتين ( مختلفتين أو متساويتين لا يهم في هذه المرحلة ).

2. يبدأ جهدا المواسعين بالارتفاع التدريجي بدءاً من الصفر نيتجة للتراكم المتواصل والسريع للشحنات الكهروستاتيكية على لوحيّ كل مواسع .

3. تستمر البطارية في شحن المواسعين بالكهرباء الكهروستاتيكية إلى أن يصبح فرق الجهد بين طرفي كل

كولوم

مواسع مساوياً للقوة الدافعة الكهربائية للبطارية . عندها تتوقف عملية الشحن فيكون قد استقر

كولوم على المواسع الثاني

على المواسع الأول واستقر

 

التي يحملها

ذكرنا في ما مضى أنّ للمواسع في دارته ثلاثة عناصر هي سعته ( س ) والشحنة

وفرق في الجهد ( جـ ) بين طرفيه . تجمع هذه الثلاثة معادلة واحدة هي :

 

يمكننا الآن وضع قيم العناصر الثلاثة لكل مواسع في دارته في جدول :

المواسع الثاني

المواسع الأول

 

س2

س1

السعة س ( فارارد )

الشحنة   ( كولوم )

ق د

ق د

فرق الجهد ( جـ )بين الطرفين ( فولت )

= س2 × ق د

= س1 × ق د

 

 

هذا ويمكن للدارس أن يتحقق من صحة معلومات الجدول بالرجوع إلى الشكل السابق بل نطلب منه ذلك !

 

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية  www.schoolarabia.net

إعداد : المدرسة العربية

 

تاريخ التحديث : آذار 2006

 

Copyright © 2001 - 2010 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية وحقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية