خلاصه فصل سوم

1- ماهیت الکتریسیته به دلیل وجود بارهای الکتریکی در اتمهای ماده است. در اتم دو ذره با بار الکتریکی وجود دارد. پروتون با بار مثبت که در داخل هسته قرار دارد و الکترون که بار منفی دارد و به دور هسته می چرخد.

برای دیدن مطلب به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

مقدار بار الکتریکی پروتون و الکترون با هم برابر اما از نظر علامت مخالف هم هستند. به این علت هسته یک اتم در حالت عادی از نظر بار الکتریکی خنثی می باشد مقدار بار یک پروتون یا یک الکترون برابر است با:                                                  

2- هر مقدار بار الکتریکی مثل( q ) را می توان مضرب صحیحی از بار یک الکترون( یا یک پروتون) در نظر گرفت. یعنی:

n عدد صحیح و مثبت است.

3-الکتریسیته بر دو نوع است: الکتریسیته ساکن و الکتریسیته جاری.

هرگاه الکتریسیته تولید شده در محل تولید باقی بماند آنرا الکتریسیته ساکن می نامند و اگر بارهای تولیدشده شارش نمایند، الکتریسیته جاری می گویند.

4-بنا به قانون پایستگی بار الکتریکی، بار الکتریکی از هیچ به وجود نمی آید و از بین هم نمی رود، فقط از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شود.

5- یکای بار الکتریکی کولن است و آنرا با نماد C نشان می دهند.

6- بارهای الکتریکی خنثی نشده یک جسم را بار الکتریکی خالص می نامند. بطوریکه اگر اتمی الکترون اضافی دریافت کند، بار خالص منفی بدست می آورد و اگر الکترون از دست بدهد بار خالص مثبت پیدا می کند.

7- بنا به قانون الکتریسیته ساکن، بارهای همنوع یکدیگر را می رانند و بارهای غیر همنوع یکدیگر را می ربایند.

8- به دو روش مالش و القا می توان الکتریسیته ساکن به وجود آورد.

9- در روش مالش با مالیدن دو جسم نارسا بر هم بارهای الکتریکی از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شوند و در آنها بارهایی مساوی اما با علامت مخالف ایجاد می شود. مثلاً در اثر مالش میله لاکی به پارچه پشمی، الکترون از پارچه به روی میله منتقل می شوند و در این عمل میله بار خالص منفی و پارچه بار خالص مثبت پیدا می کنند.

10- در روش القا با نزدیک کردن یک جسم باردار به یک جسم رسانای بدون بار درآن بار الکتریکی ایجاد می شود. مثلاًاگر یک میله لاکی باردار( با بار منفی) را به یک کره فلزی که بر روی پایه عایقی قرار دارد نزدیک کنیم، بارهای منفی کره از میله رانده می شوند. اگر کره را به زمین اتصال دهیم تا بارهای منفی به زمین بروند و سپس میله را دور کنیم، در کره بار خالص مثبت باقی می ماند.

11- اجسامی که به راحتی الکتریسیته را از خود عبور می دهند رسانای الکتریکی و اجسامی که الکتریسیته را از خود عبور نمی دهند، نارسانای الکتریکی می نامند.

12- در رساناهای فلزی، الکترونها می توانند به راحتی از اتمهای خود جدا شده و با حرکت در درون جسم موجی رسانش شوند. این الکترون ها را الکترون های آزاد می نامند.

13- الکتروسکوپ یا برقنما وسیله ای است که بر اساس القا بار الکتریکی عمل میکند و کاربرد آن عبارتند از:

الف- پی بردن به وجود بارهای الکتریکی کم و ضعیف در یک جسم.

ب-  تعیین نوع بار الکتریکی در یک جسم.

پ- تعیین رسانایی یا نارسانایی الکتریکی یک جسم.

الکتروسکوپ تشکیل شده است از یک میله فلزی که در یک طرف آن کلاهکی فلزی و در طرف دیگر ورق نازک طلا( یا یک فلز دیگر) نصب شده و مجموعه در داخل  یک جعبه شیشه ای قرار دارد.

14- اختلاف پتانسیل الکتریکی عامل جریان یا شارش بارهای الکتریکی از یک نقطه به نقطه دیگر است.اختلاف پتانسیل را نماد V نشان می دهند و یکای آن ولت است.

15- وسایلی مثل باتری، دینامو، ژنراتور می توانند با ایجاد اختلاف پتانسیل بین دو نقطه موجب جریان الکتریکی بین آن دو نقطه شوند. در باتری های خشک معمولی انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

16- مدار الکتریکی، مسیر بسته ای است که جریان الکتریکی را برقرار می کند.

یک مدار الکتریکی ساده، تشکیل شده است از یک مولد اختلاف پتاسیل ( مثل یک باتری) یک مصرف کننده الکتریسیته( مثل یک لامپ) که با سیم های نازکی به هم وصل شده اند.

17- بیشترین اختلاف پتانسیلی که یک مولد یا باتری می تواند به وجود آورد، نیروی محرکه آن نامیده می شود.

18- وسیله اندازه گیری اختلاف پتانسیل در مدار ولت سنج است و این وسیله با قسمتی از مدار که می خواهیم اختلاف پتانسیل دو سر آن را اندازه بگیریم، به صورت موازی قرار می گیرد.

19- جهت قراردادی جریان الکتریکی در یک مدار از قطب مثبت به  طرف قطب منفی باتری در نظر گرفته می شود.

20 آهنگ شارش بار الکتریکی( یعنی بار شارش شده در یک ثانیه) را شدت جریان الکتریکی می نامند. شدت جریان را با نماد I نشان می دهند و یکای آن آمپر (A ) است.

21- مقدار شدت جریان در یک مدار از نسبت بار الکتریکی شارش شده به زمان شارش به دست می آید:                                       

22- از رابطه بالا نتیجه می شود بار الکتریکی شارش شده توسط شدت جریان I در زمان t برابر است با:                                                

23- از رابطه q=It نتیجه می شود یک کولن برابر یک «آمپر-  ثانیه» است. به عبارت دیگر یک کولن مقدار بار الکتریکی است که توسط جریانی به شدت یک آمپر در مدت یک ثانیه در مدار شارش می شود.

24- مقاومت اجسام و مواد مختلف در مقابل عبور جریان الکتریکی از خود را مقاومت الکتریکی می گویند. مقاومت الکتریکی را با نماد R نشان میدهند و یکای آن اهم  است.

25- بنا به قانون اهم نسبت اختلاف پتانسیل دو سر یک رسانا (V ) به شدت جریانی که از آن می گذرد(I ) ، مقدار ثابتی است. این مقدار ثابت برابر مقاومت الکتریکی رسانا است . یعنی:

26- انرژی الکتریکی نسبت به سایر انرژی ها سالم تر بوده و انتقال و تبدیل آن آسان تر است.

27- انرژی الکتریکی تبدیل شده( یا مصرف شده) در یک وسیله الکتریکی با عامل های زیر متناسب است:

الف- مقاومت الکتریکی رسانا(R).

ب- زمان عبور جریان الکتریکی( t).

پ- مجذور شدت جریان الکتریکی²(I) .

28- با توجه به عامل های بند قبل مصرف انرژی الکتریکی( W) در یک وسیله الکتریکی از رابطه زیر محاسبه می شود:

    W=RI²t

29- انرژی الکتریکی را که توسط یک دستگاه در یک ثانیه به مصرف می رسد توان الکتریکی آن دستگاه می نامند و بانماد P نشان می دهند و یکای آن وات است. توان مصرفی از رابطه زیر محاسبه می شود:                                                        P=RI²

با توجه به رابطه اهم یعنی V=RI برای توان مصرفی رابطه های زیر را نیز می توان به دست آورد:

P=VI          و           P= V²/R

30- با توجه به تعریف توان مصرفی، انرژی الکتریکی مصرف شده(W) در یک وسیله الکتریکی در زمان(t ) از رابطه زیر بدست می آید:

W=Pt

31-برای محاسبه انرژی الکتریکی مصرف شده در مراکز مسکونی یا صنعتی و تجاری، مقدار انرژی الکتریکی مصرف شده در یک ساعت بر حسب کیلووات ساعت را به عنوان یکا یا مبنای محاسبه در نظر می گیرند و آن را با نماد kwh نشان می دهند.