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 4×¹⁶10 كولوم وشحنة مقداره 6×¹⁶10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 3×⁹10 متر.
  طريقة الحل:
  قيمة الشحنة الأولى = 4×¹⁶10 كولوم
  قيمة الشحنة الثانية = 6×¹⁶10 كولوم
  المسافة بين الشحنتين = 3×⁹10 متر
  القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
  القوة المتبادلة = ( 9×⁹10 × 4×¹⁶10 × 6×¹⁶10 ) ÷ ( 3×⁹10 )²
  القوة المتبادلة = 24×⁵10 نيوتن
• المثال الثاني: احسب مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين شحنة تساوي 3×¹⁰10 كولوم وشحنة مقداره 5×¹⁰10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 2×⁶10 متر.
  طريقة الحل:
  قيمة الشحنة الأولى = 3×¹⁰10 كولوم
  قيمة الشحنة الثانية = 5×¹⁰10 كولوم
  المسافة بين الشحنتين = 2×⁶10 متر
  القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
  القوة المتبادلة = ( 9×⁹10 × 3×¹⁰10 × 5×¹⁰10 ) ÷ ( 2×⁶10 )²
  القوة المتبادلة = 33.75×¹10 نيوتن
• المثال الثالث: احسب مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين شحنة تساوي 7ײ⁰10 كولوم وشحنة مقداره 7ײ⁰10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 10×¹⁰10 متر.
  طريقة الحل:
  قيمة الشحنة الأولى = 7ײ⁰10 كولوم
  قيمة الشحنة الثانية = 7ײ⁰10 كولوم
  المسافة بين الشحنتين = 10×¹⁰10 متر
  القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
  القوة المتبادلة = ( 9×⁹10 × 7ײ⁰10 × 7ײ⁰10 ) ÷ ( 10×¹⁰10 )²
  القوة المتبادلة = 4.41×¹¹10 نيوتن
• المثال الرابع: احسب مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين شحنة تساوي 3.4ײ⁴10 كولوم وشحنة مقداره 7.8ײ⁰10 كولوم، إذا كانت المسافة بينهما تساوي 5×⁹10 متر.
  طريقة الحل:
  قيمة الشحنة الأولى = 3.4ײ⁴10 كولوم
  قيمة الشحنة الثانية = 7.8ײ⁰10 كولوم
  المسافة بين الشحنتين = 5×⁹10 متر
  القوة المتبادلة = ( ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى ) ÷ المسافة²
  القوة المتبادلة = ( 9×⁹10 × 3.4ײ⁴10 × 7.8ײ⁰10 ) ÷ ( 5 ×⁹10 )²
  القوة المتبادلة = 9.5×¹⁷10 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.