القوى المتبادله بين ألكترونين هي

كتابة حسام - تاريخ الكتابة: 25 أبريل 2021 , 16:04 - آخر تحديث : 25 أبريل 2021 , 16:04
القوى المتبادله بين ألكترونين هي

القوى المتبادله بين ألكترونين هي ؟ حيث إن إجابة هذا السؤال تعتمد على قانون كولوم أو قانون التربيع العكسي لكولوم، وهو القانون الذي يصف التفاعل الكهروستاتيكي بين الجسيمات المشحونة كهربياً، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن قانون كولوم لوصف القوى المتبادلة بين الجسيمات.

القوى المتبادله بين ألكترونين هي

إن القوى المتبادلة بين ألكترونين هي قوة تنافر، حيث أنه حسب قانون كولوم إذا كانت الجسيمات ذات شحنة متشابهة فإن القوة المتبادلة بينهما تكون تنافر، أما إذا كانت الجسيمات ذات شحنة مختلفة بالنوع فإن القوة المتبادلة بينهما تكون تجاذب، ولأن جميع الإلكترونات تمتلك شحنة سالبة، فإن القوى المتبادلة بين ألكترونين ستكون قوة تنافر وذلك لتشابه الشحنات، كما وينص قانون التربيع العكسي لكولوم على أن قوة التجاذب أو التنافر بين شحنتين في الفراغ تتناسب طرداً مع القيمة المطلقة لحاصل ضرب شحنتيهما، وعكساً مع مربع المسافة بينهما، ولذلك فإنه يمكن حساب القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين الجسيمات المشحونة كهربياً من خلال القانون التالي:[1]

القوة المتبادلة بين الشحنتين = ( ثابت كولوم × قيمة الشحنة الأولى × قيمة الشحنة الأولى ) ÷ المسافة بين الشحنتين²

F = ( K × q1 × q2 ) ÷ r²

حيث إن:

  • F ← هي مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين الشحنتين وتقاس بوحدة النيوتن.
  • K ← هو ثابت كولوم ويساوي 9×910 ووحدته نيوتن. متر²/كولوم²
  • q1 ← هي مقدار الشحنة الأولى وتقاس بوحدة كولوم.
  • q1 ← هي مقدار الشحنة الثانية وتقاس بوحدة كولوم.
  • r ← هي مقدار المسافة بين الشحنة الأولى والشحنة الثانية وتقاس بوحدة المتر.

شاهد ايضاً: متى يكون الجسم مشحونا كهربائيا

أمثلة على حساب القوى المتبادله بين الشحنات المختلفة

في ما يلي بعض الأمثلة العملية على طريقة حساب مقدار القوى الكهروستاتيكية المتبادله بين الشحنات الكهربائية المختلفة:[2]

  • المثال الأول: احسب مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين شحنة تساوي 4×16-10 كولوم وشحنة مقداره 6×16-10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 3×9-10 متر.
    طريقة الحل:
    قيمة الشحنة الأولى = 4×16-10 كولوم
    قيمة الشحنة الثانية = 6×16-10 كولوم
    المسافة بين الشحنتين = 3×9-10 متر
    القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
    القوة المتبادلة = ( 9×910 × 4×16-10 × 6×16-10 ) ÷ ( 3×9-10 )²
    القوة المتبادلة = 24×5-10 نيوتن
  • المثال الثاني: احسب مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين شحنة تساوي 3×10-10 كولوم وشحنة مقداره 5×10-10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 2×6-10 متر.
    طريقة الحل:
    قيمة الشحنة الأولى = 3×10-10 كولوم
    قيمة الشحنة الثانية = 5×10-10 كولوم
    المسافة بين الشحنتين = 2×6-10 متر
    القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
    القوة المتبادلة = ( 9×910 × 3×10-10 × 5×10-10 ) ÷ ( 2×6-10 )²
    القوة المتبادلة = 33.75×110 نيوتن
  • المثال الثالث: احسب مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين شحنة تساوي 7×20-10 كولوم وشحنة مقداره 7×20-10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 10×10-10 متر.
    طريقة الحل:
    قيمة الشحنة الأولى = 7×20-10 كولوم
    قيمة الشحنة الثانية = 7×20-10 كولوم
    المسافة بين الشحنتين = 10×10-10 متر
    القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
    القوة المتبادلة = ( 9×910 × 7×20-10 × 7×20-10 ) ÷ ( 10×10-10 )²
    القوة المتبادلة = 4.41×11-10 نيوتن
  • المثال الرابع: احسب مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين شحنة تساوي 3.4×24-10 كولوم وشحنة مقداره 7.8×20-10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 5×9-10 متر.
    طريقة الحل:
    قيمة الشحنة الأولى = 3.4×24-10 كولوم
    قيمة الشحنة الثانية = 7.8×20-10 كولوم
    المسافة بين الشحنتين = 5×9-10 متر
    القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
    القوة المتبادلة = ( 9×910 × 3.4×24-10 × 7.8×20-10 ) ÷ ( 5 ×9-10 )²
    القوة المتبادلة = 9.5×17-10 نيوتن

شاهد ايضاً: تجمع الشحنات الكهربائية على سطح جسم ما يسمى

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أن القوى المتبادله بين ألكترونين هي قوة التنافر، كما ووضحنا بالتفصيل قانون كولوم أو قانون التربيع العكسي لكولوم، وذكرنا متى تتنافر الشحنات أو تتجاذب، بالإضافة إلى ذكر بعض الأمثلة العملية على طريقة حساب مقدار القوى الكهروستاتيكية المتبادله بين الشحنات الكهربائية المختلفة.

المراجع

  1. ^ Coulomb's Law , physicsclassroom.com , 25/4/2021
  2. ^ britannica.com , Coulomb's law , 25/4/2021
218 مشاهدة