المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : شرح قوانين فاراداي للصف 12 - درس قانون فارادي



قلبي والقرأن
05-11-2011, 08:59 PM
-----------------------------------------------------------


قانون فارادي للتأثير المغناطيسي




عند تغيير التدفق المغناطيسي الذي يجتاز ملفاً كهربائياً يتولد تياركهربائي تأثيري لحظي (لحظة تغير




التدفق) في دائرة الملف،




ويعتمد اتجاه التيار على اتجاه هذا التغير بالزيادة أو النقصان. هذا ما لاحظه العالم "مايكل فاراداي"




وهو يقوم بتجربته التي استخدم فيها الدائرة الكهربائية الموضحة بالشكل :







استخدم فاراداي ملفين حلزونيين، قام بتوصيل أحدهما (الملف الابتدائي) بدائرة كهربائية بها مفتاح




كهربائي، ووصل الملف الآخر (الملف الثانوي) بجلفانومتر.




وحيث أن الملف الثانوي غير موصول ببطارية، فإن أي سريان للتيار الكهربائي في الدائرة الثانوية




يدل على وجود مؤثر خارجي قام بتوليد هذا التيار.




عندما قام فاراداي بإغلاق مفتاح الدائرة الكهربائية لاحظ انحراف مؤشر الجلفانومتر مما يدل على




مرور تيار كهربائي في الدائرة الثانوية، ثم لاحظ انحراف




المؤشر في الاتجاه المعاكس عند قطع التيار عن الدائرة الابتدائية(لحظة فتح المفتاح الكهربائي)، وعند




إبقاء الدائرة الابتدائية مغلقة (أو مفتوحة) لاحظ عدم




انحراف المؤشر. وقد استنتج فاراداي أن التيار الكهربائي(التأثيري) المتولد في الدائرة الثانوية هو




نتيجة تغير التدفق المغناطيسي الناشىء عن الملف الابتدائي




لحظة غلق أو فتح المفتاح، ويرجع السبب في ذلك إلى أن التيار الأصلي في الدائرة الابتدائية لا يصل




لحظياً (لحظة غلق المفتاح) إلى قيمته العظمى، بل يبدأ




من الصفر ثم يتزايد تدريجياً حتى يصل إلى قيمته العظمى، ولذلك فإن المجال المغناطيسي الناشىء عن




التيار يتزايد أيضاً من الصفر إلى القيمة العظمى ويتغير




تبعاً لذلك التدفق المغناطيسي الناشىء عن الملف الابتدائي والذي يقطع الملف الثانوي مسبباً سريان




تيار كهربائي تأثيري في الدائرة الثانوية. وعندما يصل المجال المغناطيسي




الناشىء عن الملف الابتدائي إلى قيمة ثابتة(بعد فترة قصيرة من غلق المفتاح) تكون قراءة




الجلفانومتر مساوية الصفر دلالة على عدم مرور تيار كهربائي في الدائرة الثانوية.




وهكذا صاغ فاراداي قانونه الذي ينص على أنه:




"إذا تعرض ملف موصل إلى تدفق مغناطيسي متغير، ينشأ بين طرفيه قوة دافعة تأثيرية ( تسبب مرور تيار تأثيري، وتتناسب هذه القوة طردياً مع المعدل الزمني للتغير في التدفق المغناطيسي خلال الملف" .





ويمكن التعبير عن القانون بالعلاقة الرياضية التالية:






ويستنتج من هذا القانون أنه يمكن توليد القوة الدافعة التأثيرية بعدة طرق، هي:




· التغيير الزمني لمساحة الملف التي تجتازها خطوط التدفق المغناطيسي




· تغيير المجال المغناطيسي مع الزمن




· التغيير الزمني للزاوية المحصورة بين المجال والعمودي على سطح الملف


الكهرباء في حياتنا






لمحة موجزة
المرحلة التعليمية: 9-12

مواد الدراسة:الفيزياء

المواضيع:أهمية الكهرباء، مصادر الطاقة الكهربائية ، الظاهرةالكهروضوئية ، الخلايا الأولية والخلايا الثانوية ، قانون فارادي ، التيار المتناوبوالتيار المستمر ، مبدأ عمل المحول الكهربائي ، مبدأ عمل المزدوج الحراري ، مبدأعمل البطارية الشمسية ،

الوقت التقريبي اللازم: 12حصة بواقع 45 دقيقة للحصة الواحدة ،وحصتين في الأسبوع ، وبذلك تحتاج إلى شهر ونصف لإنهائها.

كلمات البحث:الكهرباء والمغناطيسية ، طرق توليد الطاقةالكهربائية ،الكهرباء.




الامدادات
المقاييس
المصادر


ملخص الوحدة
تتناول الوحدة مبدأ عمل كل من الحلية الشمسيةوالخلية الكهروضوئية ، كما سنتعرف في هذه الوحدة على كيفية الحصول على الكهرباءالمستخدمة في بيوتنا وشوارعنا ومصانعنا ، وفي هذه الوحدة سوف يتم التعرف علىاستخدامات كل من المولد الكهربائي،والمحول الكهربائي ، الخلايا الكهروضوئيةوالخلايا الشمسية ،والمزدوج الحراري، كما سنتعرف على أهم تحولات الطاقة في بعضالأجهزة المستخدمة في بيوتنا.

أسئلة صياغةالمنهج

السؤال الأساسي:
كيف ستكون حياتك إذا غرقت فيالظلام؟

أسئلة الوحدة:
س1 وضح أهمية الكهرباء في حياتك.
س2كم ستبذل من الجهد للبحث عن أشياءك إذا انقطع التيار الكهربائي ليلا ؟.
س3 كيفتصل الكهرباء إلى بيوتنا ؟
س4 ماهي مصادر الطاقة الكهربائية فيبلدك؟

أسئلة المحتوى:
س1 عرف المفاهيم والمصطلحاتالتالية:
التيار الحثي,القوة الدافعة الحثية,التيار المتناوب ,الظاهرةالكهروضوئية
س2 قارن بين الخلايا الأولية والخلايا الثانوية من حيث:
- المقاومة الداخلية لكل منهما
- إمكانية إعادة شحن كل منهما
- أقصى تياركهربائي يمكن الحصول عليه من كل منهما
س3 اذكر العوامل التي تحدد اتجاه التيارالحثي المتولد في سلك مستقيم
س4 عدد العوامل التي يعتمد عليها مقدار القوةالدافعة الكهربائية
س5 اشرح قانون فارادي
س6 طبق قانون فارادي في حل مسائلعددية بسيطة
س8 اذكر الأجزاء الرئيسية للمولد الكهربائي
س9 وضح مبدأ عملالمولد الكهربائي
س10 فرق ما بين التيار المتناوب والتيار المستمر
س11 اذكرالأجزاء الرئيسية للمحول الكهربائي
س12 وضح مبدأ عمل المحول الكهربائي
س13سمي أنواع المحولات الكهربائية
س14 اشرح دور المحول الكهربائي في نقل الطاقةالكهربائية من مكان لآخر وتوزيعها
س15 اذكر أمثلة على تحول الطاقة الحرارية إلىطاقة كهر بائية
س16 وضح مبدأ عمل المزدوج الحراري
س17 عدد الاستخداماتالعملية للمزدوج الحراري في مجالات قياس درجات الحرارة وقياس القوة الدافعةالكهربائية,والكشف عن الإشعاعات الحرارية.
س18 ارسم الخلية الكهروضوئية.
س19 سمي أجزاء الخلية الكهروضوئية.
س20 عدد بعض الاستخدامات العملية للخليةالكهروضوئية.
س21 سمي أجزاء البطارية الشمسية.
س22 وضح مبدأ عمل البطاريةالشمسية.
س23 قارن بين البطارية الشمسية والخلية الكهروضوئية من حيث مكونات كلمنهما ومبدأ عملها واستخداماتها.
س24 اذكر بعض الاستخدامات العملية للبطاريةالشمسية في مجال إنتاج الطاقة الكهربائية

الاجراءات
تم تقسيم الطلبة إلى ثلاث مجموعات :المجموعةلتغطية كافة مواضيع الفصل(توليد التيار الكهربائي).تم إعداد قوالب لكل من العرضالتقديمي، المنشور، موقع الويب بحيث كل مجموعة تسلم القالب الخاص بعملها

* المجموعةالاولى تقوم بعملموقع ويب باسم (الكهرباء في حياتنا)
* المجموعة الثانيةتقوم بعملمنشور بعنوان (مصادر الطاقة المحلية طرق تطويرها واستغلالها).
* المجموعة الثالثة تقومبعمل عرض تقديمي بعنوان(المولد الكهربائي). ولمساعد الطلبة على إنجاز العمل تمتوفير الأجهزة والمعدات اللازمة (كالحاسوب بكافة تجهيزاته، ومطبوعات، وعناوين علىالانترنت) .

بالإضافة إلى إعدادموقع ويب خاصبالمعلم بعنوان (كيف تصل الكهرباء إلى بيتك) ، وإعداد رسالة إخبارية بعنوان ( ماذا لو فقدت الكهرباء يوما ما) ، وإعداد منشور باسم (المجال المغناطيسي). كما وتمإعداد عرض تقديمي بعنوان (شحن الخلايا الثانوية وتفريغها).

وتم إعداد خطةزمنية لضبط وقت العمل وتسليمه في الوقت المحدد ، وتحديد أوقات الاجتماع بالطلبةأثناء فترة العمل لتقييم أعمالهم وتعديل وتصحيح بعض الأخطاء حتى يكون العمل متقن ،وسيعقد للطلبة حصص تدريب إضافية للتعلم على البرمجيات المختلفة للتأكد من مدىإتقانهم لها، بالإضافة انه سوف يتم إحضار إذن من أولياء الأمور حتى يستخدم أبناءهمالانترنت،

مهارات سابقة
1. مهارة البحثالعلمي و التوثيق.
2. تشغيل و استخدام الكمبيوتر .
3. تصفح الانترنت و البحثفي المواقع و توثيقها.
4. استخدام برمجيات word, publisher, power point, excel. Microsoft
5. استخدام موسوعة الكترونية مثل Microsoft Encarta
6. استخدامبعض التقنيات مثل data show و ، والماسح الضوئي .

تجهيزات تعليم مختلف القدرات
بطيئي التعلم:
دمجهم في المجموعات ,تكليفهم بأنشطة تناسب مستواهم ,تكليفهم بالأنشطة ذاتها أكثر منمرة لضمان إتقانهم لها.

الطلاب الموهوبون:
طرح أسئلة بمستوياتتفكير عليا ، وأنشطة إثرائية من خارج الكتاب المدرسي.

تقييم الطالب
إعداد نماذجتقييم لكل من العرضالتقديمي،المنشور،موقع الويب إعداد اختبارات قصيرة ، واختبار نهائي للوحدة، أور اقعمل متنوعة، ملاحظة أعمال الطلبة أثناء تنفيذ المشروع ، الأسئلة الشفوية أثناء عرضالوحدة.

المقاييس
أطر العمل / معايير المحتوى / المقاييسالمرجوة التي وضعتها الدولة:
1. تعميق الإيمان بالله تعالى الخالق من خلالالتبصر بالكون ومكوناته والتعرف إلى القوانين التي تحكمه.
2. الإلمام بالحقائقوالمفاهيم العلمية المناسبة بصورة عملية بحيث تصبح دراسة العلوم وسيلة لفهم البيئةبصورة وظيفية تتمشى مع روح العصر ومع أحدث ما توصل إليه العلم وفقا لمستوى نموالطلبة.
3. تمثل القيم والاتجاهات المختلفة كالأمانة العلمية ،والدقة العلمية،والموضوعية، وإتباع الطرق السليمة للتعامل مع الأشياء ، واحترام آراءالآخرين.
4. اكتساب مهارات علمية عملية مناسبة بصورة وظيفية مثل تداول الأجهزة والأدوات والانتفاع بخامات البيئة في صنع الأدوات و الأجهزة البسيطة.
5. اكتسابالاهتمامات و الميول العلمية بصورة وظيفية مثل حب القراءة العلمية و التجريب والعمل اليدوي و هواية صنع الأجهزة البسيطة.
6. التعرف إلى المناهج العلميةللعلماء العرب و المسلمين و منجزاتهم و تقديرها.
7. تذوق العلم و تقدير جهودالعلماء و دورهم في تقدم العلم و الحضارة الإنسانية.

أهداف الطالب / نتائج التعلم:
1. يذكران الأعمدة الأولية والأعمدة الثانوية من مصادرالطاقة.
2. يوضح المقصود بالتيار التأثيري.
3. يوضح المقصود بالقوة الدافعةالتأثيرية.
4. يذكر نص قانون فارادي بالحث الكهرومغناطيسي ويعبر عنه بالرموز.
5. يوظف قانون فارادي في حل مسائل بسيطة.
6. يذكر الأجزاء الرئيسية لكل منالمولد الكهربائي والمحول الكهربائي.
7. يوضح دور المحول في نقل الطاقةالكهربائية.
8. يستنتج أن الطاقة الحرارية يمكن أن تتحول إلى طاقة كهربائية.
9. يوضح مبدأ عمل المزدوج الحراري.
10. يذكر الاستخدامات العملية للازدواجالحراري في حياتنا.
11. يستنتج أن الطاقة الضوئية يمكن أن تتحول إلى طاقةكهربائية.
12. يذكر الأجزاء الرئيسية للخلية الكهروضوئية.
13. يوضح مبدأعمل الخلية الكهروضوئية.
يذكر الاستخدامات العملية للخلية الكهروضوئية فيحياتنا.

المصادر
مصادر الطالب:
ـ كتاب الفيزياءللصف التاسع ، د . محمود عويضة و آخرون ، مديرية العامة للمناهج و الكتب المدرسية ،وزارة التربية و التعليم ، 2003م.
ـ الموسوعة العلمية الشاملة ، أحمد شفيقالخطيب و يوسف سليمان خير الله ، مكتبة لبنان ، بيروت ، لبنان ، 1988م .
ـمنهاج العلوم و خطوطه العريضة في مرحلة التعليم الأساسي ، إعداد الفريق الوطنيلمبحث العلوم ، مديرية العامة للمناهج و الكتب المدرسية ، وزارة التربية و التعليم، عمان ، 1988م .
ـ دليل المعلم للفيزياء للصف التاسع ، محمود عبد الحميد يعقوبو آخرون ، مديرية العامة للمناهج و الكتب المدرسية ، وزارة التربية و التعليم ، ـ CDصور متحركة.
ـ الموسوعة العلمية الميسرة ،نقولا شاهين وآخرون، مكتبة لبنان،بيروت، لبنان، 1985.
ـ (Encarta (2001

تقنيةالأجهزة:
كاميرا، جهاز/أجهزة كمبيوتر، ماسح ضوئي، الاتصال بالإنترنت .

تقنية البرامج:
معالجة الصور، مستعرض ويب، تطوير صفحة ويب،معالجة الكلمات، برنامج الناشر

مايكل جيمز فرداي (1791 - 1867) هو عالم كيمائي وفيزيائي إنجليزي. وهو من المشاركين في علم المجال الكهرومغناطيسي والكهروكيميائي. لقد درس فرداي المجال المغناطيسي على موصل يحمل تيار كهربائي مستمر وبذلك وضع أسس الكهرومغناطيسية. وهو مكتشف نظرية الحث الكهرومغناطيسي Inductance والنفادية المغناطيسية Diamagnetism وقوانين التحليل الكهربائي. وهو القائل بأن المغناطيسية تؤثر على الأشعة الضوئية ووضع أسس الربط بين هذين الظاهرتين. يعد اختراعه للأجهزة الكهرومغناطيسية بداية لتكنولوجيا المواتير الكهربائية. وبذلك يصير أول من جعل الكهرباء شيء عملي لاستخدام التكنولوجي.
وأما فرداي كعالم كيميائي فهو أول من إكتشف البنزين. ودرس مسألة هيدرات الغاز وأخترع آلة حرق البنزين وهو من أطلق ألفاظ المصعد و المهبط Anode And Cathode وقطب وأيون. رغم أن مايكل فرداي لم يدرس الرياضيات في المدارس غير القليل منها إلا أنه كان عالماً فذاً حيث صٌنف أنه من أعظم العلماء في التاريخ. ففي نظام الوحدات الدولي SI Units نقوم بحساب قيمة المكثف و نقيسه بوحدة الفاراد Farad على اسمه أي مايكل فرداي. و كذلك هناك ثابت فرداي أيضاً سمي على اسمه و الذي يساوي 96,485 كولومب وهو شحنة المول الواحد من الإلكترونات. كما سمي باسمه قانون فرداي للحث أو الـInduction الذي يقول بأن تغير المغناطيسية في الزمن ينشئ قوى كهربية محركة. كان فرداي هو أول من نال منصب Fullerian Professor of Chemistry في المؤسسة الملكية الكبرى ببريطانيا. كان فرداي مسيحياً متديناً وكان عضواً في كنيسة ساندمنيان.

♥ρėŧŧу ςαŧ♥
07-11-2011, 12:01 PM
تسلم ايدك يا قمر على المجهود

قلبي والقرأن
11-01-2012, 09:19 AM
تسلم ايدك يا قمر على المجهود




تسلمي ع مرور الغالي نورتي توبيك