بحث عن المجالات الكهربائية

إليكم بحث عن المجالات الكهربائية التي تُعد أهم موضوعات علم الفيزياء الذي يلقى أهمية واسعة بين العلوم الأخرى؛ وذلك لما تمتلكه الفيزياء من علاقات وثيقة بباقي العلوم الأخرى التي تترتب عليها، كما يُبنى عليها الكثير من الأمور الهامة في الحياة اليومية، ومن العلوم التي ترتبط بعلم الفيزياء، هي العلوم الهندسية المختلفة، علوم الفضاء، علوم البحار، وغيرهم، وفي هذا المقال من موسوعة نعرض لكم جميع المعلومات الخاصة بالمجال الكهربائي من خلال “بحث عن توليد المجالات الكهربائية وقياسها“.

بحث عن المجالات الكهربائية المحيطة بالاجسام

المجال الكهربائي

• تكمن أهمية الحقول الكهربية بالنسبة لعلماء الفيزياء في كيفية دفع الشحنات الكهربية، وجذبها لبعضها البعض، كما يتم توضيح قوة المجال الكهربي في خطوط المجال الكهربي نفسه.
• تستند قوة المجال الكهربي إلى قرب الجسم، أو بعده عن الشحنة التي تنشئ حقل المجال الكهربي؛ حيث أن قوة المجال تتحكم في دفع، وجذب الشحنات الكهربية، ويتم قياس قوة المجال الكهربي بوحدات “كولوم”.

شدة المجال الكهربي

• يتم استخدام شدة المجال الكهربي في مجال الكهرباء الساكنة، وفي مجال علم الحركة الكهربية، وتعمل شدة المجال الكهربي على وصف اتجاه المجال الكهربي، ووصف قوة المجال الكهربي على إحدى الشحنات.

الشحنة الكهربية

• الشحنات الكهربية هي التي تُكون المجال الكهربي، وتحمل هذه الشحنات كل من البروتونات، والإلكترونات، وإذا تحركت هذه الشحنات تحول المجال إلى مجال معناطيسي؛ الأمر الذي يجمع بين المجالين الكهربي، والمغناطيسي، ويُنتج ما يُسمى بالمجال الكهرومغناطيسي.

خطوط المجال الكهربي

• تتميز الحقول الكهربية، وخطوط المجال الكهربي بأنها غير مرئية؛ حيث لا يُمكن رؤيتها، أو لمسها.
• يُمكن فهم كيفية عمل الحقول الكهربية من خلال النظام الخاص برسم الحقول الكهربية عن طريق استخدام حقول المجال الكهربي، وما يطرأ عليها من ضغط، وسحب.
• تُظهر الحقول الكهربية كيفية دفع الشحنات الموجبة، أو اجتذابها، وذلك إذا كان الحقل الكهربي ينتج عن الشحنات الموجبة؛ فسوف يؤدي إلى دفع الشحنات الموجبة، وتنافرها، ويظهر اتجاه خطوط المجال الكهربي إلى الخارج.
• أما إذا كان الحقل الكهربي ناتج عن شحنة كهربية سالبة؛ فإنه سوف يجتذب الشحنات الموجبة إليه، ويظهر اتجاه خطوط المجال الكهربي إلى الداخل.

اتجاه المجال الكهربي

• انطلاقًا من حقيقة أن الشحنات المتماثلة تتنافر، وأن الشحنات المختلفة تتجاذب؛ وأيضًا من خلال استخدام عدد من شحنات الاختبار؛ يُمكننا أن نتعرف على تحديد مجال الشحنات الكهربي؛ وذلك بملاحظة اتجاه تحرك الشحنات الكهربية؛ وعلى هذا نستنتج أن شحنات الاختبار دائمًا ما تكون موجبة، وأن اتجاه خطوط المجال الكهربي يتحرك من الشحنات الموجبة إلى الشحنات السالبة.

خصائص خطوط المجال الكهربي

• خطوط المجال الكهربي تتحرك من الشحنة الموجبة، إلى الشحنة السالبة.
• لا يُمكن لخطوط المجال الكهربي أن تتقاطع أبدًا في أي حالة.
• تربط بين المجال الكهربي، وخطوته علاقة طردية؛ بمعنى أنه إذا زادت قوة المجال الكهربي؛ ذادت خطوط المجال الكهربي نفسه، أما إذا ضعف المجال الكهربي؛ ضعفت الخطوط الكهربية، وصارت متفرقة.
• خطوط المجال الكهربي لا وجود لها، هي فقط خطوط وهمية.
• إذا قمت بوضع الشحنات الموجبة بداخل المجال الكهربي؛ فإنها سوف تتحرك نحو المجال الكهربي بسب بتأثرها بقوة المجال الكهربي.
• اقتراب الأجسام من الشحنة الكهربية يُزيد من شدة المجال الكهربي؛ الأمر الذي يُؤدي إلى زيادة خطوط المجال الكهربي، وكذا إذا ابتعدت الأجسام عن شدة المجال قلت خطوط المجال الكهربي.

نظام تصوير المجال الكهربي

• يُمكن لنظام التصوير الكهربائي الخاص بوكالة ناسا الفضائية أن يقوم بقياس حجم الحقول الكهربية، واتجاهها في جميع الأوضاع القريبة، والبعيدة.
• وذلك من خلال عدد من المكونات، والأجزاء ذات التكاليف المنخفضة المتاحة بشكل تجاري.
• كما يستخدم أحد الأنظمة الخاصة ليتمكن من قياس الحقول الكهربية الآمنة المنخفضة التي تعمل على تكوين صور بأبعاد ثلاثية لجميع الأجسام؛ لامتلاكها بعض الخصائص العازلة.
• تعمل ناسا على تطوير التقنية الخاصة بهذه الأجهزة؛ حتى تتمكن من قياس مدى فاعلية التشكيل الكهربي حول الكابلات الكهربية، وذلك من الأجهزة التي يتم استخدامها في التصوير الطبي، والأمن، والكشف عن حالة الطقس، والتغيرات المناخية، وما إلى ذلك.

جهاز استشعار المجال الكهربي المار

• في أغلب الأحيان يتم قياس الحقل الكهربي المار من خلال استخدام أحد المستشعرات الكهروضوئية المتطور، وتقوم هذه المستشعرات باستخدام المسار المشترك.
• هذا بالإضافة إلى الدقة الفائقة، والحساسية التي يمتلكها، يحتوي على شريحة مصنوعة من بلورات الليثيوم التي تمتلك معامل حراري كهربائي، كهروضغطي، بصري، مرن، هذا بالإضافة إلى وجود جزأين مخصصين من السيليكون.

قانون كولوم

• يُعرف هذا القانون بقانون التربيع العكسي لكولوم، وهو القانون الذي الذي يقوم بوصف التفاعل الكهروستاتيكي الموجود فيما بين الجسيمات الكهربية، وسُمي بالتربيع العكسي؛ لأنه يتطابق مع قانون نيوتن للتربيع العكسي.
• ينص قانون كولوم على الآتي:
• قوة التجاذب، أو قوة التنافر التي توجد بين شحنتين في الفراغ، تتناسب طرديًا مع القيمة المطلقة لناتج ضرب الشحنتين، وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بينهما.

قانون جاوس الكهربائي

• قانون جاوس يُعد ثاني معادلات ماكسويل التي تهتم بتوليد الطاقة الكهرومغناطيسية، وسلوكها.
• هذا بالإضافة إلى أن قانون جاوس يشير إلى عدد خطوط المجال الكهربي من سطح مُغلق يتساوى مع مجموع الشحنات الكهربية الموجودة داخل السطح نفسه.
• وبالملاحظة، والمقارنة تُوضح النتائج عدم وجود أي من الشحنات المغناطيسية؛ الأمر الذي صعّب رؤية أي من الأقطاب المنفردة، وبهذا نخلص إلى عدم وجود شحنة مغناطيسية.
• بالرغم من هذا توجد الكثير من نظريات الفيزياء التي تزعم وجود الشحنة المعناطيسة في نظرية التوحيد الخاصة.
• يتم استخدام هذا القانون في حساب المجالات الكهربية في حالات توزيع الشحنات الكهربية المتماثلة، بينما يتم استخدام قانون كولوم لحساب الشحنات الكهربية الأخرى.

المجال الكهربائي doc

• يُمكنكم تصفح بحث عن المجال الكهربي بنسخة (doc) من خلال الضغط على هذا الرابط.

المجال الكهربائي pdf

• يُمكنكم تصفح بحث عن المجال الكهربي بنسخة (pdf) من خلال الضغط على هذا الرابط.

قدمنا لكم في هذا المقال على موقع موسوعة بحثًا كاملًا عن المجال الكهربي، وما يتعلق به من قوانين، ومفاهيم خاصة، وخصائص هامة، وكيفية قياسه، وأهم الأجهزة التي تتمكن من تصويره، وتفسيره، تابعوا جديد موسوعة.