المجال الكهربائي وشدته - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

المجال الكهربائي The Electric Fieldكيف يمكن قياس شدة المجال الكهربائي؟ ضع جسما صغيرا مشحونا في موقع معين. إذا كان هناك أي قوة كهربائية تؤثر فيه فسوف يكون هناك مجال كهربائي في ذلك الموقع. (هذه الشحنة الموجودة على الجسم الصغير والتي استعملت لاختبار المجال تسمى شحنة الاختبار). ويجب أن تكون هذه الشحنة موجبة وصغيرة بحيث لا تؤثر في الشحنات الأخرى.--- SECTION: دلالة الألوان --- خطوط المجال الكهربائي باللون البنفسجي. الشحنة الموجبة باللون الأحمر. الشحنة السالبة باللون الأزرق.لاحظ الشكل 1-9 الذي يوضح جسما مشحونا بشحنة مقدارها q. وافترض أنك وضعت شحنة الاختبار الموجبة في نقطة معينة، ولتكن النقطة A مثلا، ثم حسبت القوة F. ستتناسب هذه القوة طرديا مع مقدار شحنة الاختبار q' ، وذلك وفق قانون كولوم؛ أي أنه إذا تضاعفت الشحنة ستتضاعف القوة كذلك، لذا تبقى النسبة بين القوة والشحنة ثابتة. وإذا قسمت القوة F على شحنة الاختبار q' فستحصل على كمية متجهة F/q'. وهذه الكمية لا تعتمد على شحنة الاختبار، وإنما تعتمد فقط على كل من القوة F والمسافة بين الشحنة وشحنة الاختبار A. ويعبر عن شدة المجال الكهربائي عند النقطة A؛ أي النقطة التي تمثل موقع شحنة الاختبار بالمعادلة الآتية:E = F_q / q'--- SECTION: شدة المجال الكهربائي --- شدة المجال الكهربائي تساوي مقدار القوة المؤثرة في شحنة اختبار موجبة مقسوما على مقدار تلك الشحنة.ويكون اتجاه شدة المجال الكهربائي في نفس اتجاه القوة المؤثرة في شحنة اختبار موجبة. وتقاس شدة المجال الكهربائي بوحدة نيوتن / كولوم (N/C).--- SECTION: الشكل 1-9 نستخدم الأسهم لتمثيل مقدار المجال الكهربائي المتولد حول شحنة كهربائية عند مواقع مختلفة، واتجاهه. --- الشكل 1-9 نستخدم الأسهم لتمثيل مقدار المجال الكهربائي المتولد حول شحنة كهربائية عند مواقع مختلفة، واتجاهه.يمكن تكوين صورة لشدة المجال الكهربائي باستعمال الأسهم لتمثيل متجهات المجال عند مواقع مختلفة، كما هو موضح في الشكل 1-9؛ حيث يستخدم طول السهم لبيان شدة المجال، أما اتجاه السهم فيمثل اتجاه المجال. ولإيجاد شدة المجال الكهربائي الناشئ عن شحنتين عند نقطة يتم إيجاد شدة المجال الكهربائي الناشئ عن كل شحنة على انفراد عند تلك النقطة، ثم يجمع هذان المجالان جمعا اتجاهيا. وتستخدم شحنة اختبار لرسم المجال الناشئ عن أي تجمع للشحنات. ويوضح الجدول 1-9 قيم شدة المجالات الكهربائية المثالية الناتجة عن تجمعات معينة للشحنات.يجب قياس شدة المجال الكهربائي باستخدام شحنة اختبار صغيرة جدا فقط؛ وذلك لأن شحنة الاختبار تؤثر أيضا بقوة في الشحنة q. ومن المهم ألا تؤدي القوة التي تؤثر بها شحنة الاختبار إلى إعادة توزيع شحنات الموصل، مما يسبب تحرك الشحنة q إلى موقع آخر ويؤدي ذلك إلى تغير القوة المؤثرة في q' ، ومن ثم تغير شدة المجال الكهربائي الذي يتم قياسه. لذا يجب أن تكون شحنة الاختبار صغيرة جدا، بحيث يمكن إهمال تأثيرها في الشحنة q.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 1-9 نستخدم الأسهم لتمثيل مقدار المجال الكهربائي المتولد حول شحنة كهربائية عند مواقع مختلفة، واتجاهه. Description: A diagram illustrating electric field lines around a positive point charge. A red circle with a '+' symbol represents the source charge 'q'. Purple arrows labeled 'E' emanate radially outwards from the charge, indicating the direction of the electric field. Smaller circles labeled 'q'' represent test charges at various points in the field. The length of the arrows (E vectors) visually suggests the field strength, which appears to decrease with increasing distance from the source charge. Data: The diagram shows a central positive charge 'q' from which electric field lines (E) extend outwards. Test charges 'q'' are positioned at different distances and angles, with corresponding electric field vectors 'E' pointing away from the central charge. The vectors are longer closer to 'q' and shorter further away. Key Values: Source charge: q (positive, red), Test charge: q', Electric field vector: E (purple arrows) Context: This diagram visually represents the concept of an electric field, its direction, and how its strength varies around a positive point charge, as explained in the accompanying text. It helps to understand the vector nature of the electric field.