الجسم قد يسمح بانتقال الشحنات الكهربائية عبره وقد لا يسمح. وهذا ما يدرسه درس النواقل والعوازل في فيزياء السنة الرابعة متوسط. وعندما نتحدث عن انتقال الشحنات فنقصد الشحنات السالبة (الإلكترونات) لأن الموجبة لا تنتقل. تعرض الصفحة التعريف والتجارب، وتنتهي بتمارين.
التعريف
| النوع | تعريفه | أمثلة |
|---|---|---|
| الناقل | جسم يسمح بانتقال الشحنات الكهربائية عبره | النحاس، الألمنيوم، الحديد، وسائر المعادن |
| العازل | جسم لا يسمح بانتقال الشحنات عبره | الزجاج، البلاستيك، الخشب |
تجارب النواس الكهربائي مع ناقل
النواس الكهربائي كرية خفيفة معلقة بخيط. وفي التجارب نضع بين القضيب والكرية قضيبا نحاسيا (ناقلا) موضوعا على حامل عازل (بلاستيكي أو خشبي).
التجربة 1: قضيب إيبونيت سالب يلمس طرف القضيب النحاسي
الطرف الآخر من القضيب النحاسي يلمس الكرية المتعادلة:
- تنتقل الشحنات السالبة (الإلكترونات) من الإيبونيت إلى الطرف الأول للنحاس.
- بما أن النحاس ناقل فإنها تمر على طول القضيب حتى الطرف الثاني، ثم إلى الكرية.
- تصير الكرية سالبة، فتحدث تنافر بينها وبين الطرف الذي لمسته.
الاستنتاج: انتقلت الشحنة السالبة من الإيبونيت عبر الناقل النحاسي إلى الكرية، فصار للجسمين الشحنة نفسها فتنافرا. (والفرق عن التجربة السابقة أننا وضعنا الطريق في الوسط بدل التماس المباشر.)
التجربة 2: قضيب زجاج موجب يلمس القضيب النحاسي
- الكرية تخسر إلكترونات: فتنتقل من الكرية عبر النحاس إلى الزجاج (الذي ينقصه إلكترونات).
- تصير الكرية موجبة (فقدت إلكترونات)، فتنافر الزجاج الموجب.
التجربة 3: التقريب دون لمس (تأثير)
نقرب القضيب المشحون من طرف القضيب النحاسي دون أن يلمسه، والطرف الآخر يلمس الكرية:
- الشحنات السالبة في النحاس تتحرك بالتأثير نحو أحد الطرفين (تتنافر مع القضيب السالب).
- إذا وصلت الإلكترونات إلى طرف الكرية انتقل بعضها إليها فتشحن سالبة.
- وتظهر في الطرف القريب شحنات موجبة لا تنتقل.
جدول الخلاصة
| الوسط بين الجسمين | ما يحدث للشحنات |
|---|---|
| ناقل (نحاس) | تنتقل الإلكترونات عبره |
| عازل (خشب، بلاستيك) | لا تنتقل عبره |
تمارين
- صنف إلى ناقل وعازل: حديد، زجاج، ألمنيوم، خشب. (ناقل، عازل، ناقل، عازل)
- لماذا نضع القضيب النحاسي على حامل عازل؟ (لمنع هروب الشحنات إلى الأرض)
- ما الذي ينتقل في الناقل؟ (الإلكترونات)
نصائح
- اربط كل تجربة بنوع الوسط: ناقل أم عازل.
- ارسم مسار الإلكترونات بسهم.
- اكتب «الشحنات السالبة (الإلكترونات)» في التفسير.
أخطاء شائعة
- القول إن الشحنات الموجبة تنتقل في الناقل.
- نسيان دور الحامل العازل.
- الخلط بين اللمس والتقريب.
أسئلة يطرحها الأولياء
س: كم من الوقت أخصص لمراجعة هذا الدرس؟ ج: عشرون دقيقة يوميًا لمدة ثلاثة أيام تكفي، مع تمرينين في اليوم الرابع للتأكد من الفهم.
س: ابني يعرف الدرس لكنه يخطئ في الاختبار، لماذا؟ ج: غالبًا بسبب التسرع أو عدم قراءة التعليمة جيدًا. درّبه على قراءة السؤال مرتين وتسطير الكلمات المهمة قبل الإجابة، وعلى مراجعة الجواب في آخر الحصة.
س: هل أعتمد على الكتب الخارجية؟ ج: يمكن الاستعانة بها بعد إتقان الكتاب المدرسي، والأهم أن يفهم الطفل لا أن يحل أكبر عدد من التمارين.
كيف أتحقق من أن الدرس قد فهم؟
اطلب من ابنك أن يشرح الدرس لك أو لأخيه الأصغر بكلماته، وأن يعطي مثالًا من عنده، وأن يحل تمرينًا لم يره من قبل. فإذا استطاع ذلك فقد فهم، وإن تردد فعد معه إلى الأمثلة الملموسة ثم أعد التجربة.
خطة مراجعة مقترحة
خصص ثلاثة أيام للدرس: في اليوم الأول اقرأ الصفحة واكتب خلاصتها في خمسة أسطر بكلماتك، وفي الثاني أعد رسم الجداول والأشكال من الذاكرة وقارنها بالأصل، وفي الثالث حل تمارين من كتابك المدرسي وصحح أخطاءك في دفتر خاص. ومن المفيد أن تشرح الدرس لأحد أفراد أسرتك، فمن استطاع الشرح فقد فهم.
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ زوطاط يونس في فيديو «05 - النواقل والعوازل BEM» هذا الدرس في نحو تسع دقائق.