بحث حول المجالات الكهربائية

mosoah

مادة الفيزياء غنية بالمفاهيم والمصطلحات ومنها مفهوم المجالات الكهربائية وهي المجال المحيط بنقطة معينة تكون هي مصدر القوة والطاقة بحيث يظهر في ذلك المجال مقدار الطاقة الكهربائية وقوتها وقد تم اكتشاف واختراع الكثير من الأجهزة التي يمكن من خلالها تحديد المجالات الكهربية بما تؤثر به من شحنات موجبة وسالبة على الأجسام الموجودة في ذلك المجال المحيط بها وسوف نتعرف اليوم على موقع الموسوعة على تعريف المجالات الكهربائية واتجاهاتها وشدتها والخطوط التي تسير فيها.

تعريف المجالات الكهربائية

• هي ذلك الحيز الذي تظهر فيه تأثيرات القوة الكهربية وتحيط بالجسم المشحون.
• هي المنطقة التي تحيط بـ الشحنة الكهربائية وتظهر بها آثار القوة الكهربائية أو الكهروستاتيكية.
• هي المجال الموجود حول الأجسام المشحونة حتى يستطيع توليد طاقة كهربائية يمكن الاستفادة منها في إنجاز الشغل وبذلك فإن الطاقة تنتقل من المجال الكهربائي إلى الأجسام المشحونة الأخرى.
• المجالات الكهربائية لا يمكن إدراكها إلا عن طريق التأثير الذي ينتج عنها لذلك قام العالم فاراداي بتمثيلها على الشحنة الكهربائية الموجبة بشرط أن تكون حرة الحركة في هذه المجالات.
• وحدة المجال الكهربي هي نيوتن/ كولوم.

اتجاهاتها

• المجال الذي يؤثر على الشحنة الموجبة وتكون في نفس اتجاه القوة.
• المجال الذي يؤثر على الشحنة السالبة وتكون في عكس اتجاه القوة.

تمثيل المجالات الكهربية

يمكن تمثيل المجالات الكهربائية بحيث يكون مصدر القوة عبارة عن نقطة والمجال حولها يتم تمثيله على أنه سهم ويتحدد المجال من خلال:

• طول السهم: من خلاله يتم تحديد شدة المجال الكهربي.
• اتجاه السهم: عن طريقة يمكن معرفة اتجاه المجال الكهربي.

شدة المجالات الكهربائية

• هي كمية متجهة يمكن تحديد كميتها عن طريق تحديد المقدار والاتجاه.
• هي تلك القوة التي تؤثر على شحنة الاختبار ويتم قسمتها على مقدار شحنة الاختبار.
• شدة المجال الكهربي = قوة شحنة الاختبار ÷ مقدار شحنة الاختبار.

العوامل التي تؤثر على شدة المجال الكهربي

• مقدار القوة التي تؤثر على شحنة الاختبار.
• مكان شحنة الاختبار في المجال الكهربي.
• مقدار شحنة الاختبار لا يؤثر في شدة المجال الكهربي.

العوامل المؤثرة على شدة المجال في نقطة محددة

• العلاقة بين شدة المجال الكهربي وقدر الشحنة المولدة للمجال هي علاقة طردية.
• العلاقة بين النقطة المولدة للمجال وبعد النقطة عنها هي علاقة عكسية.
• النقاط الموجودة حول الشحنة الكهربية لها مجال كهربي حتى في حالة أن لا يوجد عندها شحنة اختبار.

اتجاه شدة المجال  الكهربي

• اتجاه عكس الشحنة الموجبة التي ينتج عنها المجال.
• اتجاه نحو الشحنة السالبة التي ينتج عنها المجال.

المجال الكهربي في نقطة والناتج عن شحنتين

• تحديد المجال الكهربي الذي ينشأ عن كل شحنة بمفردها عند نقطة المجال.
• جمع المجالين الذين لهما نفس الاتجاه.
• طرح المجالين المعاكسين.

القوة الناتجة عن المجال الكهربي

• هي القوة الكهربية التي يستخدمها المجال الكهربي للتأثير على النقاط الموجودة في داخله.
• العوامل التي تؤثر على مقدارها هي:
  • شدة المجال الكهربي.
  • مقدار الشحنة التي بداخل المجال الكهربي.
• العوامل التي تؤثر على اتجاهها هي:
  • اتجاه المجال الكهربي.
  • نوع الشحنة في المجال الكهربي.

خطوط المجالات الكهربائية

• هي الخطوط التي تستخدم لتمثيل المجالات الكهربية حول الشحنة أو الفراغ.
• هي مجموعة من الخطوط الوهمية التي تخرج من الشحنة الموجبة وتتجه إلى الشحنة السالبة.
• خصائصها هي:
  • تنتشر خطوط المجال الكهربي في شكل أشعة تخرج من الشحنة الموجبة لتدخل الشحنة السالبة.
  • لا يُمكن أن تتقاطع خطوط المجال الكهربي.
  • المجال الكهربي يكون أقصي ما يمكن إذا كانت خطوط المجال أكثر كثافة.
  • يتم التعبير عن المجالات الناتجة عن شحنتين أو أكثر بخطوط منحنية.
  • إذا كانت الخطوط قريبة من بعضها يدل ذلك على قوة المجال الكهربي.
  • إذا كانت الخطوط بعيدة عن بعضها يدل ذلك على ضعف المجال الكهربي.

العلاقة بين المجال الكهربي وخطوط المجال الكهربي

• المقدار: هو المسافة التي تفصل بين خطوط المجال الكهربي وتستخدم للإشارة لشدة المجال حيث أنه إذا كانت الخطوط متقاربة يدل ذلك على شدة المجال والعكس.
• الاتجاه: هو اتجاه المماس الذي يتم رسمه على خطوط المجال عند نقطة اتجاه المجال الكهربي.

تمثيل الشحنات الكهربية

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• شحنة سالبة منفردة.
• شحنتين سالبتين وثالثة موجبة.
• شحنة موجبة منفردة.
• 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

للمزيد من المعلومات عن المجالات الكهربائية يمكن قراءة الموضوعات التالية:

• بحث عن المجالات الكهربائية.
• بحث عن توليد المجالات الكهربائية وقياسها.

المراجع: 1 2 3 4.