وحدات قوة العزل الكهربائي

[عماد الجبوري]

سمي اقصى مجال كهربائي تتحمله المتسعة دون انهيارها بقوة العزل الكهربائي لكن وحداتها فولت \متر اليس هذه وحدة انحدار الجهد وهي نفسها وحدة شدة المجال ؟اذن يجب تغير تسمية قوة العزل بقابلية العزل لان وحدة اي قوة نيوتن ؟

[سعيد الزريجاوي]

استاذ عماد السلام عليكم
قوة العزل الكهربائي ليس اقصى مقدار لفرق الجهد ولكن اقصى مقدار للمجال الكهربائي يمكن ان تتحمله المادة وكما تعلم في المتسعات وحدة المجال الكهربائي هي فولط على متر لذلك لا اشكال في الوحدة .

[عماد الجبوري]

ملاحظتكم صحيحة استاذ سعيد وفرق الجهد بين الصفيحتين يتناسب طرديا مع شدة المجال يمكن القول اقصى جهد تتحمله لذلك يكتب على المتسعة الفولتية التي تتحملها ولا تكتب شدة المجال الذي تتحمله لاننا دوما من الناحية العملية نتعامل مع الفولتية الشركات المصنعة تكتب الفولتية والسعة ونسبة الخطا او السماح واسم الشركة المصنعة على السطح الخارجي للمتسعة

[عصام عبد يحيى]

بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم
هل بالامكان توضيح العلاقة بين ثابت العزل و قوة العزل اذا طُلِبَ منا ذلك.مع اطيب التحيات.

[wessamsami]

E=V/d

E=Q/KEoA
شيخنا استاذ عصام المحترم : هنا العلاقة عكسية بين قوة العزل وثابت العزل

[wessamsami]

Q/V=KEoA/d

V/d=Q/kEoA

volt/m=c.N.m^2/c^2.m^2
volt/m=N/c
وحدات انحدار الجهد= وحدات شدة المجال

[حيدر فاهم]

السلام عليكم ......استاذ عماد ....ورد مصطلح قوة العزل اي بمعنى شدة العزل ودليل ذلك مصدر الكتاب ذكر (dielectric strength) ولو كانت بمعنى قوة لذكر مصطلح force,. اي معنى strength يكون الشدة

قوة العزل ...........هي اقصى مقدار للمجال الكهربائي يمكن ان تتحمله المادة قبل حصول الانهيار
ايضا يمكن ان نقول.....لاي مسافة بين اللوحين هناك اقصى جهد يمكن تطبيقه على المتسعة دون حدوث التفريغ......لذلك تكون الوحدة هي فولت على متر
وعلى هذا الاساس من الضروري كتابة اقصى فرق جهد تعمل بها المتسعة ,,,,,,,,,,,,,,وتحياتي للجميع

[عصام عبد يحيى]

بسم الله الرحمن الرحيم
عند ملاحظتنا للجدول ص13 نرى
بدأ بالهواء الجاف ثم انتقل الى بقية المواد الى لدائن البوليستيرين كانت قوة العزل بازدياد اما ثابت العزل للهواء الجاف =مقدار اكبر من الواحد بقليل ثم المطاط اكبر ثم النايلون اقل ثم الورق اكبر ثم لدائن البوليستيرين اقل............ ارجو ملاحظة هذا التذبذب في نوعية التغير.

[علاء البصري]

طرح موفق استاذ عماد وشرح جميل استاذ حيدر واستاذ وسام

للاضافة

في الفيزياء مصطلح شدة العزل يعني المعاني التالي :
كمادة عازلة، هوالحد الأقصى لقوة الحقل الكهربائي التي يمكن للعازل ان يتحملها دون أن يعطب، أي دون تعاني من فشل خصائصه العازلة.
كمواد عازلة كهربائية يعرّف شدة العزل بأنه الحد الأدنى الكهربائية التي تتجنب الانهيار.
ويعرّف أيضا بأنه الضغط الأقصى للقوة الكهربائية على المواد العازلة دون الوصول إلى اعطابها.


مصطلح شدة عزل المواد العازلة بالإنكليزية (dielectric strength of a material) هو نظريةعن المواد العازلة التي تمتلك خاصية ذاتية للمواد السائلة وتعتمد خصائصها على تكوين مواد أو أقطاب كهربائية والتي يتم تطبيقها في التجارب.
في حالة انهيار المادة العازلة، أي اعطابها، سيحرر الحقل الكهربائي الإلكترونات المرتبطة في المادة العازلة. فقط إذا كان الحقل الكهربائي المطبق يكفي لفك ارتباط الالكترونات بالمادة، قد تصبح الإلكترونات الحرة تسارع إلى السرعات التي يمكن تحرير الإلكترونات إضافية خلال اصطدامها مع الذرات أو جزيئات محايدة في عملية تسمى الانهيار الكهربائي’. يحدث انهيار مفاجئ تماما (عادة في اجزاء نانو ثانية).، مما سيؤدى إلى تشكيل مسار موصل للكهرباء حتى انه قد يدمر قدرة المادة العازلة بشكل نهائي.

[عماد الجبوري]

اخواني اشكر مروركم وتعليقاتكم على الموضوع تختلف المصادر في وصفها لقوة العزل الكهربائي لكنها جميعا تشير الى اقصى تحمل للمتسعة من ناحية المجال الكهربائي والجهد والشحنة توضع بعض المتسعات في المحركات الكهربائية لغرضين الاول تفرغ شحنتها بشكل تيار للتغلب على عزم القصور الذاتي لنواة المحرك والواجب الثاني امتصاص التيارت العالية المفاجئة لكي لا تعطب نواة المحرك وملفه لذلك نلاحظ اغلب الاجهزة اذا مر بها تيار كهربائي عالي مفاجئ تعطب المتسعة اولا وتحمي ملف المحرك كما في محرك المبرد وموتور الماء

[سعيد الزريجاوي]

استاذ عماد اجبتك عن سؤالك الذي كان بالشكل التالي :(سمي اقصى مقدار لفرق الجهد تتحمله المتسعة دون انهيارها بقوة العزل الكهربائي لكن وحداتها فولت \متر اليس هذه وحدة انحدار الجهد وهي نفسها وحدة شدة المجال) هذا كان سؤالك في البداية وقد قلت لا اريد الاجابة نصيا وانما اريدها رياضيا اليس كذلك؟ . فقلت لك ليس اقصى مقدار لفرق الجهد هو قوة العزل ولكن اقصى مقدار للمجال هي قوة العزل لذلك فالوحدة هي فولط على متر لا اشكال فيها وهي لا تحتاج الى علاقة رياضية لان قوة العزل (اقصى مجال كهربائي) يساوي فرق الجهد على البعد لذلك الوحدة فولط على متر . فلا اعلم لماذا غيرت السؤال بعد الاجابة عليه ؟ وحولته الى صيغة اخرى ؟
استاذ وسام عندما وضعت الاشتقاق الرياضي وضعت بعده العبارة الاتية (هنا العلاقة عكسية بين قوة العزل وثابت العزل)؟
استاذي العزيز كيف تكون العلاقة عكسية بين المجال الكهربائي وثابت العزل (k) فهل يتغير ثابت العزل للمادة الواحدة حتى يغير من المجال الكهربائي بعلاقة عكسية ؟
اليس ثابت العزل هو مقدار ثابت لكل مادة ؟
بالنسبة الى المجال الكهربائي المحصل (بوجود العازل) اما ان يثبت او يتغير ذلك يتوقف على كون المتسعة متصلة بالمصدر ام منفصلة عنه فعندما تكون المتسعة متصلة بالمصدر فالمجال الكهربائي المحصل يبقى ثابت اي المجال الكهربائي بعد العازل يساوي المجال الكهربائي قبل العازل (اذن اين التناسب العكسي بين قوة العزل (اقصى مجال كهربائي) وثابت العزل ؟ وعندما تكون المتسعة منفصلة عن المصدر يقل المجال الكهربائي لنقصان فرق الجهد . لذلك لا تتغير قوة العزل (اقصى مجال) بناءا على تغير ثابت العزل لان ثابت العزل اصلا لا يتغير للمادة الواحدة . تقبل تحياتي .

[عماد الجبوري]

استاذ سعيد انت على حق نعم توخيت انا الدقة في السؤال لذا غيرته وكانت الاشارة ضعيفة ولم اقرا مشاركتكم اصلا ؟ا انتم تقولون اذا كانت المتسعة موصولة بالمصدر فرق الجهد على طرفيها يبقى ثابت وكذلك شدة المجال وقلت المجال الكهربائي يبقى ثابت بعد وضع العازل استاذي الفاضل الشحنة تزداد بمقدار ثابت العزل وفرق الجهد ثابت لكن شدة المجال تقل بمقدار ثابت العزل وكذلك انحدار الجهد يقل لانه يساوي شدة المجال لتولد مجال معاكس والا ما الغاية من وجود العازل ؟

[سعيد الزريجاوي]

استاذ سعيد انت على حق نعم توخيت انا الدقة في السؤال لذا غيرته وكانت الاشارة ضعيفة ولم اقرا مشاركتكم اصلا ؟ا انتم تقولون اذا كانت المتسعة موصولة بالمصدر فرق الجهد على طرفيها يبقى ثابت وكذلك شدة المجال وقلت المجال الكهربائي يبقى ثابت بعد وضع العازل استاذي الفاضل الشحنة تزداد بمقدار ثابت العزل وفرق الجهد ثابت لكن شدة المجال تقل بمقدار ثابت العزل وكذلك انحدار الجهد يقل لانه يساوي شدة المجال لتولد مجال معاكس والا ما الغاية من وجود العازل ؟
استاذ عماد السلام عليكم :
اعتقد ها السؤال اجبت عليه لاكثر من مرة وباكثر من مشاركة سابقة . نعم المجال اما ان يثبت او يتغير بعد ادخال العازل وذلك يعتمد على كون المتسعة متصلة بالمصدر ام منفصلة عنه كما قلت لك فاذا كانت المتسعة متصلة بالمصدر يثبت المجال المحصل لانه يقل بسبب العازل ويزداد بسبب زيادة الشحنة والنقصان يساوي الزيادة وبالتالي يبقى المجال ثابت .
لي ملاحظة استاذي العزيز لا يصح القول بان الشحنة تزداد بمقدار ثابت العزل وانما تزداد k من المرات هذا للمتسعة المتصلة بالمصدر وادخل عليها عازل .
وكذلك لا يصح القول بان المجال الكهربائي يقل بمقدار ثابت العزل وانما يقل بنسبة k هذا اذا كانت المتسعة منفصلة عن المصدر. تقبل تحياتي استاذي العزيز وشكرا لسعة صدرك.

[wessamsami]

شكرا استاذ سعيد وماتفضلت به صحيح . قصدي كان في حالة تغيير نوع المادة العازلة . الاشتقاق الذي ذكرته الاينطبق على المتسعة المشحونة المنفصلة عند تغيير المادة العازلة . في مشاركة سابقة قلت يجب ان يحدد في السؤال حالة المتسعة متصلة ام منفصلة والمنفصلة مشحونة ام غير مشحونة . بمعنى هل يمكن تعميم حالة على بقية الحالات . براي ان قوة العزل لكل مادة مستخرجة عمليا
مع التحيات .

[أ. احمد غنام]

بسم الله الرحمن الرحيم

انا اتفق مع الاستاذ سعيد في كل معلومة ذكرها فما ذكره هو عين الصواب ....... جزاه الله خير الجزاء

[عماد الجبوري]

اذا كانت المتسعة موصولة بالمصدر نعم فرق الجهد يبقى ثابت عند وضع العازل لكن شدة المجال تقل بسبب تولد المجال المعاكس السعة تزداد بعدد k من المرات والشحنة ايضا تزداد بزيادة السعة بعددk من المرات اليس هذا صحيحا ؟

[أ. احمد غنام]

بسم الله الرحمن الرحيم

1- المجال الكهربائي في المتسعة الموصولة بمصدر مثل ما ذكر الاستاذ سعيد سيخضع الى تغيرين

آ- التغير الاول هو نقص يحصل في المجال الكهربائي بسبب وضع المادة العازلة .

ب - التغير الثاني هو زيادة المجال الكهربائي بسبب زيادة الشحنة ( لوجود مصدر ووضع مادة عازلة تعمل على زيادة كل من

السعة والشحنة ) ...... وهذه الزيادة تكون بقدر النقص ولذلك ستبقى المحصلة النهائية للمجال الكهربائي ثابتة .

2- دائما يمكن مناقشة موضوع تغير المجال الكهربائي بإسلوب آخر ......... وهو اسلوب كثافة الشحنة الكهربائية حيث :

آ - كثافة الشحنة الكهربائية تعتبر مقياس للمجال الكهربائي .

ب - كثافة الشحنة = كمية الشحنة / ( تقسيم ) المساحة التي تخترقها الشحنة

الحالة الاولى : عند وضع عازل بين لوحي المتسعة ( وهي معزولة ) كثافة الشحنة ثابتة لعدم وجود تغير في الشحنة

وعدم وجود تغير في المساحة ... لذلك فان الشحنة لاتغير من قيمة المجال الكهربائي في حين ان العازل سبب نقصاً

في المجال الكهربائي ........ فكانت المحصلة النهائية للمجال الكهربائي هو حصول نقص .

الحالة الثانية : عند وضع مادة عازلة بين لوحي المتسعة والمتسعة موصولة بمصدر ......

الشحنة زادت ..... المساحة ثابتة ....... اذاً ستحصل زيادة في المجال الكهربائي بسبب زيادة كثافة الشحنة .

في نفس الوقت حصل نقصاً في المجال الكهربائي بسبب وجود العازل ..... وهذه النقص في المجال بسبب العازل

يكافيء الزيادة الحاصلة بسبب زيادة الشحنة فتكون المحصلة النهائية هي الثبوت .

تقبلوا تحياتي .

[صادق السعداوي]

السلام عليكم
المجال الكهربائي = انحدار الجهد هذا من جهة
المجال الكهربائي = مقدار الشحنة مقسوم على ( المساحة ضرب السماحية الكهربائية للمادة العازلة )
لذلك اي زيادة في الشحنة تقابلها زيادة بالسماحية الكهربائية وتبقى النسبة بينهما ثابته لذلك المجال يكون ثابت
بثبوت المساحة عندما تكون المتسعة متصلة بالمصدر اي ان الزيادة بالمجال بسبب زيادة الشحنة يقابلها نقصان بالمجال بسبب دخول العازل
وهكذا يبقى المجال المحصل داخل المتسعة ثابت

[عماد الجبوري]

اشكرك استاذ احمد على هذا التوضيح الجميل لكني لا زلت غير مقتنع ربما اكون على خطا

[سعيد الزريجاوي]

السلام عليكم
المجال الكهربائي = انحدار الجهد هذا من جهة
المجال الكهربائي = مقدار الشحنة مقسوم على ( المساحة ضرب السماحية الكهربائية للمادة العازلة )
لذلك اي زيادة في الشحنة تقابلها زيادة بالسماحية الكهربائية وتبقى النسبة بينهما ثابته لذلك المجال يكون ثابت
بثبوت المساحة عندما تكون المتسعة متصلة بالمصدر اي ان الزيادة بالمجال بسبب زيادة الشحنة يقابلها نقصان بالمجال بسبب دخول العازل
وهكذا يبقى المجال المحصل داخل المتسعة ثابت
استاذ صادق ما تفضلت به صحيحا ولكني اخالفك في جزئية من كلامك وهي (اي زيادة في الشحنة تقابلها زيادة بالسماحية الكهربائية وتبقى النسبة ثابتة لذلك المجال ثابت) فالسماحية الكهربائية لا تتاثر بزيادة الشحنة لانها مقدار ثابت. هنا المجال الكهربائي لا يبقى ثابت بل يزداد بسبب زيادة الشحنة (للمتسعة المتصلة بالمصدر وادخل عازل بين صفيحتيها) وبالمقابل يقل المجال بسبب وجود العازل والزيادة بالمجال التي تحصل بسبب زيادة الشحنة يقابلها نقصان بالمجال بسبب العازل وبنفس مقدار الزيادة مما يجعل المجال الكهربائي ثابت للمتسعة المتصلة بالمصدر وكما تفضل مشكورا استاذي القدير الاستاذ ابو ابراهيم بتفصيلها في مشاركته السابقة . تقبل تحياتي .

[نوري الديواني]

السلام عليكم
مازلنا نقول شدة المجال الكهربائي كما ورد في المنهج القديم للصف الخامس العلمي واعتقد هو الصح والدليل اننا نعرفه بانه نسبة القوة على الشحنة اي هو مقدار القوة التي تتعرض لها شحنة الاختبار داخل المجال الكهربائي مقسوما على مقدار تلك الشحنة
بعض المختصين من المشتغلين في حقل الفيزياء لازالوا يفرقون بين المجال الكهربائي كحيز حول الشحنة الكهربائية وبين شدة المجال الكهربائي كقوة تتعرض لها الشحنة الاختبارية مقسوما على مقدار تلك الشحنة
تحياتي وتقديري لكل الاساتذة الذين علقوا على الموضوع

[صادق السعداوي]

السلام عليكم
نعم استاذ سعيد اتفق معاك وكنت اتوقع هذا الرد لاني لا اقصد قيمة السماحية بعينها انما المجال الكهربائي
المعاكس الذي سوف ينتج وكما تعلم لو ادخل الزجاج مثلا له سماحية معينة وينتج منه مجال كهربائي معاكس معين
يختلف فيما لو ادخل المايكا مثلا كعازل الذي له سماحية معينة وينتج منه مجال كهربائي معاكس اخر يختلف عن مجال الزجاج
ونعود مرة اخرى للسبب والنتيجة فانا ذكرت السبب وكنت اتصور ان النتيجة معلومة لذلك ختمت كلامي السابق
بالعبارة ( اي ان الزيادة بالمجال بسبب زيادة الشحنة يقابلها نقصان بالمجال بسبب دخول العازل
وهكذا يبقى المجال المحصل داخل المتسعة ثابت ). عموما شكرا على التعقيب ولاضير باغناء الموضوع
تقبل تحياتي

[wessamsami]

استاذ سعيد المحترم : هل نستطيع تفسير الحالة للطالب ( المتصلة بوضع عازل )فرق الجهد ثابت زيادة الشحنة سببه زيادة زمن الشحن Q=Itمع الشكر

[ابراهيموف]

يتضح مما تقدم ان تساؤل الاستاذ عماد له دواعيه وان الترجمة لم تكن موفقة تماما على الاقل حسب فهم الطالب لمفهوم القوة . ومفهوم الشدة الذي ذكره الاستاذ حيدر مشكورا وضح الفكرة مع ان المفهومين يقتربان من بعضهما في الميكانيك

[حيدر فاهم]

شكرا للاستاذ ابراهيم على متابعة الموضوع بدقة