الدرس الثاني: الكهرباء

أنظر وأتساءل

يحتاج هذا المصباح إلى الكهرباء لكي يضيء، ما الكهرباء؟ وكيف تعمل؟

الكهرباء شكل من أشكال الطاقة تنتقل عبر الأسلاك وتستخدم في الإنارة وتشغيل الأجهزة والآلات الكهربائية.

أستكشف

أتوقع

كيف يتفاعل بالونان إذا ذلك أحدهما بقطعة صوف؟ وكيف يتفاعلان إذا دلك كل منهما بقطعة الصوف؟ أكتب توقعاتي.

عند دلك أحد البالونين بقطعة صوف فانه يجذب البالون الآخر أما إذا دلكت البالونين بقطعة الصوف فإنهما يتنافران.

أختبر فرضيتي

2. ألاحظ. أدلك أحد البالونين بقطعة الصوف عشر مرات البالونان؟ ماذا يحدس؟ أسجل مشاهداتي.

يتجاذب البالونان.

3. أدلك البالون الثاني بقطعة الصوف عشر مرات، ثم أسجل مشاهداتي.

البالونان يتنافران لأن الصوف اكسب البالونين نوع الشحنة نفسها والشحنات المتماثلة تتنافر.

4. أضع قطعة الصوف بين البالونين، وألاحظ ما يحدث وأسجله.

البالونان ينجذبان لقطعة الصوف لأن قطعة الصوف تحمل شحنة موجبة بينما يحمل البالونان شحنة سالبة.

5. أضع يدي بين البالونين، وألاحظ ما يحدث وأسجله.

عند وضع يدي بين البالونين فإنهما يلتصقان بها لأن اليد شحنتها متعادلة ولكنها شحنت بالتأثير بشحنة موجبة.

استخلص النتائج

6. أتواصل. هل اتفقت نتائجي مع توقعاتي؟ لماذا؟

نعم.

7. أستنتج. كيف أثرت قطعة الصوف في البالونين؟

قطعة الصوف زودت البالونين بالشحنة الكهربائية.

أستكشف أكثر

أفك رباط أحمد البالونين، وأدلكه بقطعة الصوف، وأقربه إلى الجدار، ماذا يحدث؟ ولماذا؟

عند ذلك بالون واحد بالصوف يكتسب كهرباء ساكنة لذلك ينجذب للبالون الآخر، ولكن عند ذلك البالونين يكتسب كلاً منهما الكهرباء الساكنة ويمكن أن يحدث بينهما تنافر.

أقرأ الصورة

ماذا يحدث للدائرة الكهربائية عند إغلاق المفتاح؟ وماذا يحدث لها عند فتحه؟

عند توصيل المفتاح تكون الدائرة مغلقة ويضئ المصباح، عند فصل المفتاح تكون الدائرة مفتوحة ولا يضئ المصباح.

نشاط

3. ألاحظ. استخدام سلكي توصيل آخرين مع قطبي بطارية ماذا حدث؟

يضيء المصباح.

4. أنزع أحد المصباحين من حامله ماذا حدث الآن؟ ولماذا؟

تستمر بقية المصابيح في الإضاءة لأن التيار الكهربائي يسلك أكثر من مسار في الدائرة الكهربائية.

أقرأ الشكل

كيف تختلف دائرة التوالي عن دائرة التوازي؟ إرشاد: تشير الأسهم إلى سريان التيار الكهربائي.

دائرة التوالي يسري التيار الكهربائي في اتجاه ثابت دون أن يتفرع، بينما دائرة التوازي تتفرع وهنا متفرعة إلى فرعين.

أستنتج. يميل ورق التغليف البلاستيكي إلى اكتساب الشحنات السالبة، ماذا يحدث إذا دلكنا به بالوناً؟

يكتسب ورق التغليف شحنات كهربائية سالبة إضافية، لأن الشحنات السالبة تنتقل إليه من البالون.

التفكير الناقد. لماذا تلتصق بعض أنواع الملابس بأجسامنا عند ارتدائها في بعض الأحيان؟

لأن الشحنات السالبة المستقرة على الملابس انجذبت نحو الشحنات الموجبة المستقرة على الجسم.

أستنتج. ما الفرق بين الكهرباء الساكنة والكهرباء المتحركة؟

• في الكهرباء الساكنة لا تتحرك الشحنات الكهربائية.
• الكهرباء المتحركة تنشأ عندما تتحرك الشحنات الكهربائية.

التفكير الناقد. ما الذي يحدث عند توصيل طرفي سلك بطرفي بطارية؟

نحصل على دائرة كهربائية مغلقة، فيمر في السلك تيار كهربائي (ويسخن السلك).

أستنتج. في المباني الجديدة تستخدم القواطع الكهربائية أكثر من المنصهرات لماذا؟

قد تستخدم المنصهرات مرة واحدة فقط، أما القواطع الكهربائية فقد تستخدم أكثر من مرة.

التفكير الناقد. هل توصل القواطع الكهربائية في الدوائر على التوالي أم على التوازي؟ ولماذا؟

يجب أن توصل القواطع الكهربائية في سلسلة على التوالي، أما في حالة التوازي فلن تقوم بفصل التوصيل الكهربائي للأجزاء الأخرى في الدائرة الكهربائية.

أفكر وأتحدث وأكتب:

1. المفردات. المسار الذي تسري الكهرباء فيه يسمى الدائرة الكهربائية.

2. أستنتج. قام محمد بإيصال جهاز تسخين بمصدر الكهرباء في غرفته، وفجأة انقطع التيار الكهربائي عن جميع الأجهزة والمصابيح في الغرفة. أتوقع لماذا حدث ذلك؟ وماذا ينبغي على محمد أن يفصل؟

3. التفكير الناقد. إذا أضفت مصباحاً كهربائياً إلى مجموعة مصابيح موصولة على التوالي، فماذا يحدث للتيار المار في الدائرة؟

سيسري تيار كهربائي أضعف في الدائرة الكهربائية.

4. أختار الإجابة الصحيحة. أي مما يلي يصل المقاومات في الدائرة الكهربائية في مسارات مستقلة يتفرع فيها التيار الكهربائي؟

أ. التفريغ الكهربائي.

ب. مفتاح الدائرة.

ج. دائرة التوالي.

د. دائرة التوازي.

5. السؤال الأساسي. كيف تؤثر الكهرباء في حياتنا؟

نستخدم الكهرباء يومياً في مجالات مختلفة في البيت نستخدم الكهرباء للإضاءة وتشغيل الأجهزة الكهربائية مثل التلفاز.

العلوم والفن

تصميم الدوائر الكهربائية

أوضح أصمم دائرة التوالي ودائرة التوازي، وأرسمهما.

العلوم والصحة

الاستخدام الأمن للكهرباء

أكتب مقالة أبين فيها كيف استخدم الكهرباء بشكل آمن واوضح بعض الأخطاء التي يرتكبها الناس عند استخدام الكهرباء.

يتعرض الإنسان لمخاطر الكهرباء نتيجة ملامسته لها بشكل مباشر مما يؤدي إلى مرور تيار كهربائي في داخل جسم الإنسان والتسبب بعدد من الآثار نتيجة لذلك ومن أول الآثار التي تؤدي الى مخاطر الكهرباء هي الصدمة الكهربائية والتي تحدث عند ملامسة الأسلاك الكهربائية أو الأجسام الحاملة للكهرباء ومرور التيار الكهربائي في جسم الانسان. فيسبب هذا الجريان للتيار الكهربائي أضرار عدة قد تصل إلى الوفاة فتختلف شدتها حسب مدة سريانها وشدتها. والأعضاء التي يسرى فيها التيار ودرجة رطوبة الجلد والجسم وغيرها. كما قد تسبّب الكهرباء الحروق للإنسان والتي تختلف درجتها باختلاف شدة التيار أيضاً وتسبّب أضراراً للعين والأعضاء المختلفة في الجسم وأمَا المخاطرٌ الأخرى التي تحدث بسبب الكهرباء والتي قد تؤثر على الانسان بصورة مباشرة أو غير مباشرة فهي ما قد يحدث من انفجارات أو حروق في المواد والمنشآت والأجهزة المختلفة أو تلفها نتيجة لتعرّضها للتيار الكهرباء أو حدوث قصور في التيار وهو ما يحدث نتيجة إهمال في صيانة المعدات والأجهزة الكهربائيّة أو استخدام أسلاك غير مناسبة لتحمّل مقدار التيّار الكهربائي.

نصائح لتجنّب أخطار الكهرباء التأكد من استخدام الأسلاك الكهربائية المناسبة لكل وظيفة والتي تستطيع تحمل مقدار التيار المار بها عزل الأسلاك الكهربائية بشكل كامل وإبعادها بشكل خاص عن متناول الأطفال عدم تمديد الأسلاك الكهربائية في أماكن تؤدّي إلى تلفها كأسفل السجاد أو عبر الأبواب والنوافذ إجراء الفحص الدوري للتأكد من سلامة الأجهزة الكهربائية والتمديدات عدم استخدام الاجهزة الكهربائية على الاطلاق من دون تأريضها عدم تحميل المقابس الكهربائية والاجهزة الكهربائية المختلفة. التأكد من جفاف الايدي عند لمس الأجهزة والمفاتيح الكهربائية لبس الملابس العازلة وخصوص الأحذية والقفازات العازلة عند التعامل مع الكهرباء بشكل مباشر والتأكد من فصل التيار الكهربائي توقف عن استعمال الأجهزة الكهربائية واستبدالها أو صيانتها عند خروج الشرر منها استخدم الأجهزة الكهربائية ذات الجودة العالية بدلاً من رخيصة الثمن والتي تكون غير معزولة بشكل جيد في كثير من الأحيان.