المجال الكهربي ، وكيف نستدل على وجوده
ماذا تعرف عن المجال الكهربائي وكيف نستدل على وجوده ؟
يمكن
ان نفهم المجال الكهربائي على انه محيط تأثير الشحنة فلو وضعنا شحنة ضمن هذا
المحيط فانها ستتأثر بمجال الشحنة الاصلية ، لكن لو وضعنا هذه الشحنة خارج محيط
تأثير الشحنة الاصلية فانها لن تتأثر باي
شيء
ولكن
احيانا يلزمنا ان نعرف مقدار المجال الكهربائي للشحنة كهربائية في نقطة ما تبعد
مسافة (ف) عن الشحنة ولاجراء هذا نفترض وجود شحنة اختبار صغيرة موجبة في تلك
النقطة ودراسة التأثيرات على هذه الشحنة
1-
ما هو المقصود بالمجال الكهربائي في
نقطة ما ؟
هو مقدار القوة التي يؤثر بها المجال
الكهربائي في شحنة اختبار صغيرة موجبة موضوعة في تلك النقطة ومقسوما على مقدار
شحنة الاختبار .
مـ = ق / ش وكذلك مـ = ث × ( ش / ف2)
1-
علل : يجب ان نختار شحنة الاختبار بحيث
تكون صغيرة؟
وذلك حتى نستطيع ان نهمل ابعاد هذه
الشحنة وبالتالي نلغي اي تأثير لها على نفسها وعلى المحيط .
2-
ما هي وحدة المجال الكهربائي ؟
من القانون نجد ان الوحدة هي ( نيوتن /
كولوم)
ملاحظة :
يعتبر المجال الكهربائي كمية متجهة وبالتالي لاتعوض الاشارة السالبة في القانون
* خطوات ايجاد المجال الكهربائي لشحنة نقطية على بعد ف منها
:
1.
نفترض وجود شحنة اختبار صغيرة موجبة في
تلك النقطة
2.
نحدد اتجاه المجال عند تلك النقطة
3.
نطبق في قانون المجال الكهربائي
*
كيفية تحديد اتجاه المجال الكهربائي للشحنات
1.
الشحنة الموجبة : اصطلح اصطلاحا ان تكون
خطوط
المجال الكهربائي خارجة من الشحنة الموجبة
وفي جميع الاتجاهات .
1.
الشحنة السالبة : اصطلح ان تكون خطوط
المجال
الكهربائي داخلة في الشحنة وفي جميع
الاتجاهات .
4 - كيف تم تحديد اتجاه خطوط المجال
الكهربائي:
بما اننا فرضنا وجود شحنة اختبار موجبة
في النقطة المراد حساب المجال عندها فان هذه الشحنة ستتحرك على امتداد الخط
المبتعد عن شحنة موجبة اي انها تبتعد عن
الشحنة الموجبة بسبب التنافر وتشاه كأنها خرجت من الشحنة والعكس في حالة الشحنة
السالبة .
5-اذكر خصائص خطوط المجال الكهربائي :
1.
تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل في الشحنة
السالبة .
2.
اتجاه المجال الكهربائي عند اي نقطة في
المجال يمثل اتجاه المماس عند تلك النقطة.
3.
تزداد كثافة خطوط المجال الكهربائي كلما
اقتربنا من الشحنة وذلك بسبب زيادة مقدار المجال الكهربائي ، وتقل كثافة خطوط المجال الكهربائي كلما
ابتعدنا عن الشحنة وذلك لنقصان قيمة المجال الكهربائي مع زيادة المسافة عن
الشحنة.
4.
تتناسب خطوط المجال تناسبا طرديا مع
مقدار الشحنة .
5.
خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع .
2-
علل : خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع
؟
----------------------------------------------
1-
اذكر انواع المجال الكهربائي معرفا كل
نوع ؟
1.
المجال المنتظم : هو المجال المتساوي في
المقدار والمتشابه في الاتجاه عند جميع النقاط
خلاله ويكون على شكل خطوط مستقيمة . ومن امثلته المجال الناشيء بين لوحين
مشحونين متوازيين مثل المواسع ذو اللوحين المتوازيين .
2.
المجال غير المنتظم : هو المجال الذي
تختلف شدته اويختلف اتجاهه او كليهما عند نقطة ما .
----------------------------------------------
مثال
6 : شحنتان كهربائيتان نقطيتان ( -2، 4) مايكروكولوم موضوعتان في الهواء البعد
بينهما 6م اوجد :
1.
المجال الكهربائي عند نقطة في منتصف
المسافة بين الشحنتين .
2.
الحل
: 1.
مـ 1 = ث ش1 /ف2
مـ 1 = 9 × 910
(2 × 10-6)/ (3)2
مـ 1 = 2 × 310
نيوتن / كولوم (باتجاه اليمين)
مـ 2 = ث ش2 /ف2
= 9 × 910 (4 × 10-6)/ (3)2
مـ 2 =
4 × 310 نيوتن / كولوم (باتجاه اليمين)
بما ان المجالين بنفس الاتجاه فان
المحصلة تكون ناتج جمع المجالين
القوة الكهربائية المؤثرة على الكترون موضوع في تلك النقطة
اذا علمت ان شحنة الالكترون (ش= 1.6 × 10-19 كولوم )
لانها لو تقاطعت لاصبح عند نفس النقطة ( نقطة التقاطع) اكثر من
اتجاه لخط المجال وهذا مستحيل
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
هنالك نوعان من المجالات الكهربائية هي :
1ـ المجال الكهربي المنتظم : وهو المجال الثابت الشدة والاتجاه ، وهذا المجال يكون ناتج عن التيارات المستمرة .
2ـ المجال الكهربي الغير منتظم : وهو المجال المتغير الشدة والاتجاه ، ويكون ناتج عن التيارات المتغيرة الشدة والاتجاه .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
سجل إعجابك وشارك زملاءك لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى