أنواع القوى الموجودة في الكون

أنواع القوى الموجودة في الكون

اكتشفت أربعة أنواع أساسية للقوى في هذا الكون ، أما القوى الأخرى التي سوف تسمع عنها فهي تعتبر مشتقة من هذه القوى الأساسية .

و هذه القوى الأساسية هي:

القوى الأساسية في الكون :

1.      قوة تجاذب الكتل .

2.      القوة الكهرومغناطيسية ( الكهربية و المغناطيسية (

3.      القوة النووية القوية .

4.      القوة النووية الضعيفة .

1- قوة تجاذب الكتل

جميعنا نشعر بانجذابنا نحو الأرض و كذلك كواكب المجموعة الشمسية توجد بينها قوة جذب . هذه القوة منشأها من كتل الأجسام لذلك فإن كل جسم في هذا الكون يؤثر بقوة جذب على جسم آخر.

2- القوة الكهرومغناطيسية ( الكهربية و المغناطيسية (

القوة الكهربية : و هذه القوة تنشأ بين الأجسام المشحونة كهربياً .

القوة المغناطيسية : و هذه القوة تنشأ بين أقطاب المغناطيس .

تُجمع القوة الكهربائية و المغناطيسية بقوة موحده تسمى القوة الكهرومغناطيسية .

3-  القوة النووية القوية .

هذه القوة تعمل على ترابط مكونات نواة الذرة

4- القوة النووية الضعيفة .

و هي قوى تظهر أثناء التحلل الإشعاعي للمواد المشعة

قوة الاحتكاك

عندما تبدو لك بعض الأسطح مصقولة بشكل تام ، فإن النظرة الميكروسكوبية لها تكون مختلفة عما تراه كما في الشكل

فتلاحظ أن نقطة التلامس بين هذين الجسمين مليئة بالنتؤات و التي تعمل على مقاومة حركة الجسم . بالإضافة إلى نوعية الشحنة للذرات الموجودة على الأسطح الخارجية للوسطين و التي تعمل من خلال ترابطهم الكهربائي على زيادة قوة الاحتكاك ( للشحنات المختلفة ) أو تقليل قوة الاحتكاك ( للشحنات المتشابهة )

متى تعمل قوة الاحتكاك ؟

عندما لا تكون هناك محاولة لتحريك الجسم ، فإنه لا توجد قوة احتكاك . عندما تؤثر بقوة صغيرة ق على الجسم و لا يتحرك فهذا يعني أن قوة الاحتكاك أكبر من القوة المبذولة ، و بالتالي لم يتحرك الجسم . عندما نبذل قوة أكبر و يتحرك الجسم قليلاً فهذا يعني أن القوة التي بذلت أكبر من قوة الاحتكاك .

"اتجاه قوة الاحتكاك عكس اتجاه الحركة"

وقوة الاحتكاك هي حاصل ضرب القوة الضاغطة بين الجسمين في معامل الاحتكاك. قح = قض X µ

حيث: قح: قوة الاحتكاك قض: القوة الضاغطة بين الجسمين أو القوة العمودية على السطح الفاصل بينهما µ: معامل الاحتكاك، إما الساكنµ)س) أو الحركي (µح)

ماذا يقصد بالإتزان ؟

دعنا نتخيل هذا الموقف :

•        عندما تجلس على مقعد الطائرة قبل الإقلاع ، فقد تقف و تبحث عن مكان أفضل للحقيبة التي تحملها . ثم يأتيك مضيف الطائرة و يقدم لك بعض الإرشادات ، كما أنك ترى الناس يتحركون في كل اتجاه لقضاء حوائجهم .

•        عندما تبدأ الطائرة في التحرك ، فإن قائد الطائرة يطلب من الركاب البقاء في مقاعدهم و ربط الحزام و عدم التحرك ، لقد تغير الوضع ! و لو أردت مخالفة توجيهات قائد الطائرة و غادرت مقعدك فربما تصطدم بالكرسي الذي أمامك و تشعر بصعوبة في المحافظة على الاتزان .

•        بعد أن تقلع الطائرة و تستقر في الجو و تصبح سرعتها ثابتة في معظم الوقت ، فإن قائد الطائرة يتيح الفرصة لفك الأحزمة و التحرك مرة أخرى ؛ لقد تكرر هذا الوضع مرة أخرى ! و عندما تغادر مقعدك هذه المرة فلن تشعر بصعوبة في المحافظة على الاتزان .

دعنا نسمي كل موقف من هذه المواقف الثلاثة بتسمية (( نظام )) . النظام جـ أصبح مشابهاً للنظام أ من حيث أننا نشعر بالاتزان رغم أن سرعة النظام أ تساوي صفر بينما سرعة النظام جـ تساوي قيمة عالية و لكنها ثابتة و هذا يعني أن النظام الميكانيكي يكون في حالة إتزان عندما يكون التسارع يساوي صفراً مهما كانت سرعة هذا النظام . و ينعدم هذا الاتزان عندما يكون هذا النظام في حالة تسارع .

مثال إذا تساوى شد فريقين في مباراة شد الحبل فإن الحبل يكون في حالة اتزان ويبقى ساكنا

 

قاعدة أرشميدس

قوة الطفو المؤثرة على جسم مغمور كلياً أو جزئياً في سائل تساوي وزن السائل الذي أزاحه الجسم .

إذا فهمنا مبدأ أرخميدس سوف يسهل علينا أن نفهم متى يطفو الجسم أو ينغمر .

نستطيع أن نقول : إنه إذا كان وزن الجسم مساو لقوة الطفو التي يتعرض لها فسوف يطفو ، أما إذا كان وزن الجسم أكبر من قوة الطفو التي يتعرض لها فسوف ينغمر .

1-  الشكل يوضح سائل ساكن في إناء ونتصور اسطوانة منتظمة من هذا السائل تقع في باطنه وحجمها V متر مكعب ومساحة قاعدتها A m2  وارتفاعها h  متر

2 - هذا الجزء من السائل يتأثر بقوة جانبية ( أفقية ) يلاشى بعضها البعض ــ لأن كل قوتين متقابلتين ومتساويتين ومتضادتين في الاتجاه وخط عملهما على استقامة واحدة

3 - تنقسم القوى الرأسية المؤثرة على الاسطوانة إلى

          أ - قوة تؤثر الى أسفل وهي تمثل وزن حجم المائع في الاسطوانة حيث V  حجم الاسطوانة ρ كثافة السائل

   m= Vρ  كتلة الأسطوانة

W L=Vρ g      وزن المائع ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ( 1 )

            ب - قوة محصلة تؤثر إلى أعلى وتنقسم إلى

       1- الضغط على السطح العلوي للأسطوانة واتجاهه لأسفل وهي الأقل

F 1 =P 1 A

P 1 = g h 1 ρ

F 1 =g h 1 ρ A ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ( 2 )

   2 - الضغط على السطح السفلي للاسطوانة واتجاهه لأعلى وهي الأكبر

F 2 =P 2 A

P 2 = g h 2 ρ

F 2 =g h 2 ρ A ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ( 3 )

يمكن ايجاد محصلة القوتين F 1 F 2 واتجاهها لأعلى حيث

F b = F 2 - F 1 = g h 2 ρ A - g h 1 ρ A

F b =ρ g A ( h 2 - h 1             ـــــــــــــــــــــــــ حيث h = h 1 - h 2 

F b =ρ g A h 

V = Ah

F b =ρ g V  ـــــــ ( 4 )

 تسمى F b   قوة دفع السائل وهي لأعلى وحيث أن اسطوانة السائل متزنة ومستقرة اذا

معادلة رقم 1 = معادلة رقم 4

من المعادلة رقم ( 1 ) = ( 4 ) ـــــــــ F b = W L

 أي أن قوة دفع السائل على الجسم = وزن السائل المزاح الذي حجمه يساوي حجم الجسم المغمور

F b = VρL g   قوة الدفع

أي أن قوة دفع السائل على الجسم = حجم الجسم المغمور × كثافة السائل × عجلة الجاذبية

الضغط

 القوة المؤثرة عمودياً على وحدة المساحة من السطح الذي تؤثر عليه القوة. والضغط الجوي هو وزن عمود الهواء الواقع على مساحة قدرها 1 سنتيمتر مربع في الخلاء. وهو يعادل وزن عمود من الزئبق على نفس المساحة ارتفاعه 760 مليمتر. ويقاس الضغط بوحدة مليمتر زئبق أو باسكال.

 الضغط في السائل

وزن السائل يسبب ضغطاً على الوعاء الذي يحويه ، و بالتالي يضغط على أي جسم يكون بداخل السائل . سندرس الآن ضغط السائل الساكن في الأوعية المفتوحة .

الضغط يزداد بزيادة كثافة السائل

ض = جـ × ف × ث

حيث : ف : المسافة من سطح السائل إلى النقطة المطلوب قياس الضغط عندها .

 ث : كثافة السائل .

 

الضغط في الأجسام الصلبة والسائلة والغازية .

إن الإبرة تنفذ خلال قطعة من القماش و لكن إذا بذلنا القوة نفسها على قلم فإنه لا ينفذ فسن الإبرة

و القلم المختلفا الشكل يؤثران بمقدارين مختلفين من الضغط و الضغط موجود في كل مكان و هو

الوسيلة التي تعمل بها آلات كثيرة كما أنه يؤثر في الطقس و المواد الجامدة و السوائل و الغازات

تبذل جميعها ضغطا على السطوح التي تلامسها.

عندما تؤثر قوة في جسم في الاتجاه العمودي عليه فإنها تبذل ضغطا و يتوقف مقدار الضغط على مقدار

القوة و المساحة التي تؤثر فيها فعلى سبيل المثال إن قدميك تغوصان في الثلج الهش عندما تكون مرتديا

حذاء عاديا و لكنهما لا تغوصان إذا كنت مرتديا حذاء كبيرا معدا للمشي على الثلج. إن وزنك في الحالتين

هو نفسه و لكن حذاء المشي على الثلج يوزع الوزن على مساحة أكبر و هذا يقلل الضغط.

يتغير شكل الموائع (السوائل أو الغازات ) تبعا للوعاء الذي يحويها و لذا فهي تضغط على سطوح

أكثر من السطوح التي يضغط عليها جسم جامد و الضغط في أي مائع يعمل في جميع الاتجاهات.

آلية الحركة في الأجسام

 تنقسم الأجسام من حولنا بحسب حالتها الحركيّة إِلى قسمين :

القسم الأوّل : أجسام ساكنة .

القسم الثاني : أجسام متحرّكة .

و هذا التنوّع في الخلق آية دالّة على حكمة الله :

 } سورة الأعلى { 

فالقمر و الأرض و الشمس و سائر الأجرام السماويّة أجسام متحرّكة . كما أنّ مبنى المدرسة و البيت و الجبال أجسامٌ ساكنة بالنسبة لنا .

الحركة

بصورة عامّة فإِنّ الحركة تعني : الانتقال من موقع إِلى آخر يلازمه انتقال من زمن إِلى زمن لاحق

مكوّنات الحركة :

1-      نقطة البداية .

2-      نقطة النهاية .

3-      اتجاه الحركة .

4-      التغيّر في الزمن .

5-      التغيّر في الموقع .

أنواع الحركة

من حولنا أجسام كثيرة متحركة ، فالسيارة مثلاً تتحرك ، و عقرب الساعة أيضاً يتحرك ، و بندول الساعة يتحرّك ، لكنّ هناك فرقاً بين حركة السيّارة و حركة عقرب الساعة ، و حركة بندول الساعة . و نريد هنا تصنيف حركات الأجسام :

أولاً : أجسام تتحرك حركة خطيّة

يتحرك الطفل عبر رصيف الحديقة ، و يمكن رسم مساره داخل الحديقة بخطّ . فحركته تأخذ شكل الخط .

و هذا الخطّ إمّا أنْ يكون مستقيماً ، أو منحنياً ، أو متعرّجاً .

السرعة الخطّيّة :

في سباق الجري يقطع المتسابقون مضمار السباق ، و يكون السابق منهم من يقطع المضمار في أقلّ زمن .

ماذا لو أنّ المتسابق قطع المضمار الذي يبلغ طوله 100 متر في زمن قدره 10 ثوانٍ ، فكم يقطع في الثانية الواحدة من متر ؟  

يمكن حساب ذلك كالتالي :      = 10 أمتار في الثانية ( 10 م / ث ) .

هذا هو مفهوم السرعة ، فسرعة جسم متحرك تعني : عدد الأمتار التي يقطعها ذلك الجسم في الثانية الواحدة .

فكلّما كان عدد الأمتار التي يقطعها الجسم في الثانية الواحدة كبيراً ، كانت سرعة الجسم كبيرة .

و يمكن حسابها من المعادلة : السرعة = 

و هذه العلاقة مهمة و تتّضح أهمّيتها عند مقارنة حركة أجسام تقطع مسافات مختلفة في أزمنة مختلفة .

•        هل سرعة العداء ثابتةً على طول المضمار ؟

نلاحظ أن العداء يبدأ الجري من السكون ، ثمّ تزداد سرعته شيئاً فشيئاً حتّى تصل إلى أقصى حدّ لها ، و ربّما انخفضت سرعته نتيجة الإجهاد أو التعثّر .

لذا فإنّ المعادلة السابقة لا تدلّ على سرعته في كلّ ثانية من زمن السباق . لكن تدلّ على السرعة المتوسطة له أثناء جريه في المضمار ؛ لذا فلا بدّ من إدخال تعديلٍ على المعادلة السابقة لتصبح أدقّ تعبيراً كالتالي : 

و في مضامير السباق يعد الأسرع من المتسابقين من تكون سرعته المتوسطة أكبر .

مثال:

قطع متسابق في مضمار الجري مسافة 80 متراً في زمن قدره دقيقة واحدة ، في حين قطع زميله مسافة 100 متر في زمن قدره دقيقة و نصف . فأيهما أسرع ؟

يصعب علينا أنْ نجيب عن هذا السؤال ؛ لأنّ المسافة التي قطعها المتسابق الأول تختلف عن المسافة التي قطعها المتسابق الثاني . كما أنّ الزمن الذي استغرقته حركة المتسابق الأول يختلف عن الزمن الذي استغرقته حركة المتسابق الثاني .

الحل : نطبّق معادلة السرعة المتوسطة  :

ثانياً : أجسام تتحرك حركة دورانية

•        كم يستغرق عقرب الدقائق ليكمل دورةً كاملة ؟ ………………………………

•        و كم يستغرق ليعمل خمس دورات كاملة ؟ ……………………………………

•        و كم يعمل من دورة في اليوم الكامل ؟ ……………………………………

يطلق على حركة عقارب الساعة ، و حركة عجلة السيّارة ، و حركة قلب المحرّك الكهربائي حركة دورانيّة ؛ لأنّها جميعاً تكمل دورةً كاملة في كلّ فترة زمنية معينة .

نلاحظ أنّ الجسم الذي يتحرّك حركةً دورانية يعود إلى نقطة انطلاقه بعد إكمال دورة كاملة . مما حدا بالعلماء إلى التعبير عن سرعته بعدد الدورات التي يتمّها في وحدة الزمن . إنّ سرعة عقرب الدقائق في الساعة تساوي دورة واحدة / ساعة .

لأنّه يتمّ دورة كاملة في ساعة كاملة .

نلاحظ أنّ :  

و سرعة عقرب الثواني تساوي : دورة واحدة / دقيقة .

و في الأجسام السريعة مثل المحركات الكهربائيّة و ماكينات السيارات و نحوها يفضّل التعبير عن السرعة الدورانية بوحدة : دورة / ثانية .

مثال : ما مقدار سرعة دوران محرك كهربائي يتمّ 3600 دورة في الدقيقة ؟

ثالثاً : أجسام تتحرك حركة تذبذبيّة ( اهتزازية(

إذا أزحنا الكرة المعلّقة إلى اليمين كما فى الشكل ، ثمّ تركناها حرّةً ، فما الذي يحدث لها ؟

إنّها تشبه لعبة الأرجوحة ، حيث تتحرك الكرة من أقصى اليمين إلى أقصى اليسار ، ثمّ ما تلبث أن تعود إلى أقصى اليمين ، و هكذا .

تسمّى الحركة التي تأخذ هذه الصورة : الحركة التذبذبية أو الحركة الاهتزازية

كما تسمّى حركة الكرة من نقطة أ إلى ب ثمّ إلى ج ، ثمّ عودتها مرّةً أخرى بعد ذلك إلى أ : ذبذبة كاملة أو اهتزازةً كاملة .

و يعبّر عن سرعة الجسم المتذبذب ( د ) بعدد الذبذبات الكاملة التي يتمّها ذلك الجسم في الثانية الواحدة .

و يطلق عليها اسم : التردّد .

   ماذا نعني بقولنا إن تردّد جسم مهتزّ يساوي 1 ذبذبة / ثانية ؟

………………………………………………………………………………………………

إذاً يمكننا حساب تردّد جسم متذبذب ( د ) من العلاقة التالية :

        حيث : ( ن ) : عدد الذبذبات ( الاهتزازات ) الكاملة التي يعملها الجسم .

                                   ( ز ) : الزمن الكلي الذي استغرقه حدوث تلك الذبذبات  .

و يعبّر عن التردّد بوحدة : الهيرتز      و تعني : ذبذبة/ ثانية .

مثال : يتذبذب بندول الساعة ستّين مرّة خلال دقيقة واحدة فكم مقدار تردّده ؟

الحل :

=   = ذبذبة واحدة / ث   أي : 1 هيرتز

نشاط عملي:

نحتاج إلى : حجر ، خيط ، ساعة إيقاف ، حامل للتعليق .

خطوات العمل :

نربط طرف الخيط بالحجر ثمّ نعلّق الحجر بصورة عمودّية على الحامل .

نزيح الحجر قليلاً نحو اليمين ثمّ نتركه حراً .

و باستعمال الساعة نحسب الزمن الذي يستغرقه الحجر ليعمل عشر اهتزازات كاملة .

نسجّل نتائجنا :

عدد الاهتزازات الكاملة التي أتمّها الحجر  = ………………………………………………

الزمن الكلّي لهذه الاهتزازات  = ………………………………………………

إذاً : تردّد ذلك الحجر المهتزّ  =   = ……………… ذبذبة / ث .

البكرات: إن البكرات مفيدة في رفع الأحمال الثقيلة و كثيرا ما تستخدم في المصاعد و الأوناش فيربط الحمل في طرف حبل يمر فوق عجلة أو أكثر بحافتها أخدود و عند شد الحبل من طرفه الآخر يرفع الحمل.

للمدرب مع المتدربين قم باحضار بكرة كأداة مساعدة للشرح

التروس:تستخدم التروس لتغيير معدل الحركة في أنواع كثيرة من الآلات المعقدة بدءا من السيارات إلى الساعات. وهي تؤدي العمل بتغيير مقدار قوة الدوران.

و تتكون مجموعات التروس من عجلتين مسننتين أو أكثر متشابكتي الأسنان في تلاؤم بحيث إذا اديرت إحدى العجلتين دارت الأخرى و الترس الكبير يجعل الترس الأصغر منه أسرع دورانا و العكس صحيح.

للمدرب مع المتدربين أحضر ترسين ترس صغير و أخر أكبر منه و قم باستخدامهم كأداة مساعدة للشرح

الكهرباء

التيار الكهربائي : عبارة عن سريان للشحنات الكهربائية.

عندما تتحرك الإلكترونات على طول سلك(مادة موصلة)

  يسري التيار في السلك

عدد البروتونات في السلك = عدد الإلكترونات في السلك

  السلك متعادل كهربائياً

•        عندما يسري التيار الكهربائي في السلك، نجد أن عدد الإلكترونات التي    تغادر طرفه الأيمن يساوي عدد الإلكترونات التي تدخل طرفه الأيسر بحيث    يبقى السلك متعادلاً كهربائياً.

•        يقاس التيار الكهربائي (في النظام الدولي للوحدات) بوحدة الأمبير ويرمز له    بالحرف A والأمبير الواحد من التيار يمثل عدداً هائلاً جدا ً (ترليونات) من    الإلكترونات التي تدخل السلك وتغادره في كل ثانية.

الدائرة الكهربائية

•        إن مشاهدة برنامجك المفضل على شاشة التلفاز    تتطلب تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء وصوت    حتى نهاية البرنامج، هذا يعني أن التيار الكهربائي    يجب أن يسري في التلفاز طالما أنك تتابع    البرنامج.

•        إن سريان التيار الكهربائي بشكل مستمر يتطلب    سريان الشحنات في مسار مغلق، ويسمى المسار    المغلق الذي تتحرك فيه الشحنات دائرة كهربائية.

•        يبين الشكل دائرة كهربائية بسيطة يسري فيها    التيار طالما أن البطارية والأسلاك والمصباح    الكهربائي موصولة بعضها ببعض، ولا يسري    تيار في هذه الدائرة قبل إغلاق المفتاح، أو إذا قطع    أحد أسلاك التوصيل أو قطعت الشُعيره داخل    المصباح .

•        يسري الماء في أنبوب ما عندما يكون هناك قوة تؤثر فيه. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام مضخة لتكون هي    مصدر القوة التي تؤثر في الماء وتجعله يندفع خلال الأنبوب.

•        كذلك حتى تسري الشحنات في دائرة كهربائية، يجب أن تؤثر فيها قوة.

•        المجال الكهربائي هو القوة التي تُجْبِر الإلكترونات على الحركة في اتجاه معين.

البطارية الجافة

عندما توصل البطارية في الدائرة:

1.      تحدث تفاعلات كيميائية داخل البطارية.

2.      يصبح أحد طرفيها موجب الشحنة والآخر سالب الشحنة.

3.      ينشأ مجال كهربائي في الدائرة.

هذا المجال يجعل الإلكترونات تسري باتجاه واحد.

من الطرف السالب للبطارية  الطرف الموجب .

مكونات البطارية الجافة:

 تتركب البطارية الجافة من : غلاف معدني ، و عجينة ، و عمود من الكربون .  تستهلك العجينة في توليد التيار الكهربائي .

للمدرب مع المتدربين أحضر بطارية جافة و زرادية و قفازات لكل متدرب يقوم بفكها و التعرف على محتواها (المدة الزمنية 15 دقيقة)

قانون أوم

تعريفات

فرق الجهد الكهربي: فرق الجهد هو الشغل اللازم لانتقال شحنة كهربائية من نقطة إلى أخرى، ويقاس فرق الجهد بالفولت

شدة التيار الكهربائي: عبارة عن تدفق من الشحنات الكهربية. والشحنة الكهربية قد تكون إلكترونات أو أيونات

طبقًا للنظام الدولي للوحدات تقاس شدة التيار الكهربي بـ الأمبير. بينما يقاس التيار الكهربي بجهاز الأميتر.

المقاومة الكهربائية: هي خاصية فيزيائية تتميز بها النواقل المعدنية في الدوائر الكهربائية. تعرف على أنها قابلية المواد المعدنية الناقلة لمقاومة مرور التيار الكهربائي فيها. وهي إعاقة المادة لمسار التيار الكهربائي (الإلكترونات) المار خلالها. وتحدث الإعاقة في المادة سواء أكانت من الموصلات (كالفلزات)  أو غير الموصلات ولكن بدرجات مختلفة. يلزم للألكترونات التغلب على هذه المقاومة للوصول إلى تعادل في الشحنة. وحدة المقاومة هي الأوم.

قانون أوم:

 هو مبدأ أساسي في الكهرباء، أطلق عليه هذا الاسم نسبة إلى واضعه  الفيزيائي الألماني "جورج سيمون أوم".

فقد أجرى أوم تجارب لقياس فرق الجهد الكهربائي المطبق على دوائر كهربائية بسيطة وشدة التيار الكهربائي المار فيها، مع تغيير طول السلك المستخدم فيها. واستنتج بعض المعادلات المعقدة والتي جرى تعديلها حتى وصلت لصورتها البسيطة المبينة لاحقا.

وينص هذا القانون على أن فرق الجهد الكهربائي بين طرفي ناقل معدني يتناسب طرديا مع شدة التيار الكهربائي المار فيه  أي كلما زاد فرق الجهد الكهربي زاد التيار الكهربائي.

يتم تعريف النسبة الثابتة بين فرق الجهد وشدة التيار بالمقاومة الكهربائية ويرمز إليها بالحرف اللاتيني R. ويلاحظ أن المقاومة R لناقل ما ،هي قيمة ثابتة ولا تتغير بتغير فرق الجهد بين طرفيه، ويعبر عن هذا المبدأ من خلال المعادلة التالية:

كما يمكن التعبير عن نفس المعادلة بصيغة أخرى: :

حيث:

V: هي فرق الجهد الكهربائي بين طرفي الناقل المعدني (المقاومة) ويقاس بوحدة تسمى بالفولت، ويرمز له بالرمز (V).

I: هي شدة التيار الكهرباني المار في الناقل ويقاس بوحدة تسمى بالأمبير، ويرمز له بالرمز (A).

: R هي مقاومة الناقل للتيار وتقاس بوحدة تسمى بالأوم، ويرمز لها بالرمز (Ω).

ويمكن صياغة القانون السابق حسب الوحدات الكهربائية كالتالي: 

نشاط

الأدوات المطلوبة:

1.      بطارية 6 فولت

2.      فولتميتر

3.      أميتر

4.      مقاومة متغيرة

5.      أسلاك توصيل

6.      مقاومة

وصل الدائرة كما بالشكل و قم بأغلاق القاطعة لتغشيل الدائرة

ثم قم بتغير المقاومة المتغيرة و في كل مره قم بقراءة قيمة الجهد الكهربائي من الفولتميتر و قراءة شدة التيار من الأميتر و أملاء الجدول الآتي :

الجهد الكهربائي

         شدة التيار       المقاومة

                  

 الكهرباء الساكنة

في ظروف معينة كالدلك أو الاحتكاك فإن بعض الإلكترونات تنتقل من المادة إلى المادة الأخرى ، و نتيجة لذلك تصبح المادة مشحونة كهربائياً إمّا بشحنات كهربائية سالبة ( - ) نتيجة انتقال الإلكترونات إليها ، أو بشحنات كهربائية موجبة ( + ) نتيجة انتقال الإلكترونات منها . و عندما تظلّ هذه الشحنات الكهربائية مستقرة على سطح المادة ، فإنه بإمكانها أحياناً جذب بعض المواد الأخرى إليها و هذا التأثير يطلق عليه الكهرباء الساكنة .

الشحنة الكهربائية :

كما تعلم أنه لابد لكل كمية فيزيائية من وحدة لقياسها ، لذا تم اشتقاق وحدة لقياس كمية الشحنة الكهربائية سمّيت كولوم * .

حيث شحنة الإلكترون   = -   كولوم .

و شحنة البروتون   =   كولوم .

و كما ترى فإن شحنة الإلكترون الواحد تساوي شحنة البروتون الواحد بالمقدار و تعاكسها بالإشارة ، لذلك لو أصبح جسم ما مشحوناً نتيجة انتقال إلكترون واحد فقط إليه فإننا سنقول إن مقدار شحنة هذا الجسم =   كولوم .

و إذا انتقل إلكترونان فإن مقدار شحنته =   كولوم

شحنة الجسم = عدد الإلكترونات × شحنة الإلكترون

و التي يمكن تمثيلها بصيغة رياضية :

حيث ن : عدد الإلكترونات

و ذلك يستلزم أن تكون الشحنة الكهربائية الموجودة على أي جسم مشحون مساويةً لشحنة الإلكترون )  كولوم ) أو مضاعفاً صحيحاً لهذه القيمة و هو ما نعبر عنه بقولنا الشحنة الكهربائية مُكمّاة . فلا توجد شحنة كهربائية على جسم ما بحيث يكون مقدارها نصف شحنة كهربائية مثلاً ، أو شحنة و نصف .

التفريغ الكهربائي :

هل سمعت صوت فرقعة أثناء خلع ثوبك في يوم حار و جاف ؟

 و هل رافق ذلك إطلاق شرارات كهربائية من ثوبك ؟

هل أحسست مرة بصدمة كهربائية خفيفة عند لمس مقبض الباب ؟

إن الفرقعات و الشرارت لم تنتج إلا بسبب حدوث تفريغ كهربائي للشحنات الكهربائية التي بجسمك ، و التي انطلقت أثناء خلع الثوب أو لمس مقبض

البرق :

البرق آية من آيات الله العظيمة يدركها العاقلون ، قال تعالى :

 فما هو البرق ؟ و كيف يحدث ؟

يحدث البرق نتيجة تفريغ كهربائي ضخم للكهرباء الساكنة يتم بين سحابتين ، أو بين  السحاب و الأرض . حيث يكون الجزء العلوي من السحاب مشحوناً بشحنة موجبة ، بينما الجزء السفلي شحنته سالبة ، فتتنافر الشحنات السالبة في أسفل السحابة مع الشحنات السالبة في الأرض ، و بالتالي تصبح أعالي الأجسام على سطح الأرض موجبة الشحنة ، و حينما يصبح الاختلاف كبيراً بين كمية شحنتين يحدث البرق و يظهر على شكل شرارة ضخمة متشعبة تولد حرارة عالية جداً تسخن الهواء المحيط ، فيتمدد بسرعة فائقة محدثاً انفجاراً عظيماً يسمى الرعد. و هذا التفريغ البرقي يتخذ أقصر الطرق للوصول إلى الأرض ، لذلك فإن المباني العالية و الأشجار هي الأكثر تعرضاً للصواعق .