الدرس 1-1التيار الكهربائي
العمود الكهربائي (البطارية)
🎯 ستتعلم أن
- توضّح دور البطارية في تزويد الدائرة الكهربائية بالطاقة.
- تصف كيف تولّد البطارية القلوية تيارًا كهربائيًا.
- تحدّد اتجاه حركة الإلكترونات في الأسلاك الخارجية للدائرة.
- تفسّر سبب انتهاء عمر البطارية.
🔤 مفردات جديدة
العمود الكهربائي (البطارية)القطب الموجبالقطب السالب
البطارية: مصدر الطاقة في الدائرة
تعلّمنا أن المضخة في نموذج الماء ترفع الماء فتزيد طاقة وضعه. البطارية تقوم بهذا الدور في الدائرة الكهربائية؛ فهي التي تزوّد الدائرة بالطاقة.
عند توصيل طرفي البطارية الموجب والسالب بالدائرة:
- تزداد طاقة الوضع الكهربائية للإلكترونات.
- تبدأ الإلكترونات بالحركة نحو الطرف الموجب للبطارية.
- في أثناء حركتها، تتحوّل طاقة الوضع الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة، كالضوء في المصباح.
✋ سؤال سريع
عند توصيل طرفي البطارية بدائرة كهربائية، ماذا يحدث لطاقة الوضع الكهربائية للإلكترونات؟
البطارية تزوّد الدائرة بالطاقة، فتزيد طاقة الوضع الكهربائية للإلكترونات، كما تزيد المضخة طاقة وضع الماء.
اعرض الإجابة
ب) تزداد —البطارية تزوّد الدائرة بالطاقة، فتزيد طاقة الوضع الكهربائية للإلكترونات، كما تزيد المضخة طاقة وضع الماء.
✋ سؤال سريع
بطارية مكتوب عليها 1.5 V. ماذا يعني الرمز V؟
الرمز V هو الفولت، وحدة قياس الجهد الكهربائي. فالرقم 1.5 V هو جهد البطارية، وكلما زاد هذا الرقم زادت الطاقة التي يكتسبها كل إلكترون.
اعرض الإجابة
ب) الفولت، وحدة الجهد الكهربائي —الرمز V هو الفولت، وحدة قياس الجهد الكهربائي. فالرقم 1.5 V هو جهد البطارية، وكلما زاد هذا الرقم زادت الطاقة التي يكتسبها كل إلكترون.
ماذا يحدث داخل البطارية القلوية؟
داخل البطارية القلوية عجينة لينة تفصل بين قطبيها. وعند توصيلها بالدائرة يحدث تفاعل كيميائي داخل هذه العجينة:
- يسحب التفاعل الإلكترونات من أحد الطرفين ويرسلها إلى الطرف الآخر.
- الطرف الذي استقبل الإلكترونات يصبح سالب الشحنة.
- الطرف الذي نقصت إلكتروناته يصبح موجب الشحنة.
✋ سؤال سريع
ما تحوّل الطاقة الذي يحدث داخل البطارية القلوية؟
داخل البطارية تتحوّل الطاقة الكيميائية للمواد المتفاعلة إلى طاقة وضع كهربائية.
اعرض الإجابة
ب) طاقة كيميائية → طاقة وضع كهربائية —داخل البطارية تتحوّل الطاقة الكيميائية للمواد المتفاعلة إلى طاقة وضع كهربائية.
✋ سؤال سريع
داخل البطارية، الطرف الذي تصل إليه الإلكترونات يصبح:
الإلكترونات سالبة الشحنة، فالطرف الذي يستقبلها يصبح سالبًا، والطرف الذي فقدها يصبح موجبًا.
اعرض الإجابة
ب) سالب الشحنة —الإلكترونات سالبة الشحنة، فالطرف الذي يستقبلها يصبح سالبًا، والطرف الذي فقدها يصبح موجبًا.
كيف تدفع البطارية الإلكترونات في الدائرة؟
بعد أن يصبح أحد الطرفين سالبًا والآخر موجبًا، يتكوّن مجال كهربائي في الدائرة.
هذا المجال يدفع الإلكترونات لتنتقل في الأسلاك الخارجية للدائرة:
✋ سؤال سريع
في الأسلاك الخارجية للدائرة، تتحرك الإلكترونات من:
المجال الكهربائي يدفع الإلكترونات من القطب السالب عبر الأسلاك الخارجية إلى القطب الموجب.
اعرض الإجابة
ب) القطب السالب إلى القطب الموجب —المجال الكهربائي يدفع الإلكترونات من القطب السالب عبر الأسلاك الخارجية إلى القطب الموجب.
لماذا تنتهي البطارية؟
هل سمعت يومًا أن سيارة أحدهم لم تعمل في الصباح لأنه نسي مصابيحها مضاءة طوال الليل؟ لماذا حدث ذلك؟
- تحتوي البطارية على كمية محدّدة من المواد الكيميائية.
- هذه المواد تتفاعل معًا لتنتج الطاقة، وتتحوّل إلى مركّبات أخرى.
- عندما تُستهلك المواد المتفاعلة، يتوقّف التفاعل، فينتهي عمر البطارية.
✋ سؤال سريع
لماذا لا تستمر البطارية في تزويد الطاقة إلى الأبد؟
البطارية تحتوي كمية محدّدة من المواد الكيميائية، وعندما تُستهلك يتوقف التفاعل وينتهي عمر البطارية.
اعرض الإجابة
ب) لأن المواد الكيميائية المتفاعلة فيها تُستهلك فيتوقف التفاعل —البطارية تحتوي كمية محدّدة من المواد الكيميائية، وعندما تُستهلك يتوقف التفاعل وينتهي عمر البطارية.
أحسنت! أنهيت «العمود الكهربائي (البطارية)»
📝 الخلاصة
- البطارية تزوّد الدائرة الكهربائية بالطاقة، فتزيد طاقة الوضع الكهربائية للإلكترونات.
- في البطارية تتحوّل الطاقة الكيميائية إلى طاقة وضع كهربائية.
- التفاعل الكيميائي داخل البطارية يجعل أحد طرفيها سالبًا والآخر موجبًا، فيتكوّن مجال كهربائي.
- تتحرك الإلكترونات في الأسلاك الخارجية من القطب السالب إلى القطب الموجب.
- ينتهي عمر البطارية عندما تُستهلك المواد الكيميائية المتفاعلة فيتوقّف التفاعل.