الأربعاء، 1 مايو 2013

حقل كهربائي






































في الفيزياء, الحقل الكهربائي أو المجال الكهربائي هو الفضاء المحيط بشحنة كهربية له خاصية تدعى الحقل الكهربي أو المجال الكهربي. هذا المجال الكهربي يؤثر بقوة على الأجسام المشحونة. قدم هذا المفهوم مايكل فاراداي.
الحقل الكهربائي في الفيزياء هو التأثير الناتج عن شحنة كهربائية (أو مجال مغناطيسي متغير) تبذل قوة على الأجسام المشحونة في المجال.

خط المجال الكهربائي

هو المسار الذي تسلُكه شحنة اختبار موجبة حرة الحركة عند وضعها في المجال, وهو خط وهمي

مميزات خطوط المجال الكهربائي

  • خطوط المجال الكهربائي خطوط وهمية اتفق على أنها تبدأ من الشحنة الموجبة وتنتهي عند الشحنة السالبة.
  • تتناسب كثافة خطوط المجال طردياً مع مقدار الشحنة الكهربائية.
  • تنتهي الخطوط على سطح الشحنة ولا تخترقها[بحاجة لدقة أكثر].
  • يتناسب عدد خطوط المجال التي تقطع وحدة المساحة العمودية عليها طرديا مع شدة المجال .
  • يدل اتجاه المماس لخط المجال عند أي نقطة على على اتجاه المجال الكهربائي في تلك النقطة .
  • خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع .

خصائص خطوط المجال

شكل يوضح خطوط المجال المغناطيسي في شحنة موجبة (أحمر) وشحنة سالبة (أزرق).
  • خطوط وهمية تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل في السالبة.
  • خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع
  • تدل كثافة الخطوط على قيمة شدة المجال في المنطقة حيث تتناسب طرديا معها.

المجال المنتظم

هو حالة خاصة من المجال ويعرف على أنه المجال الذي قيمته ثابته عند جميع النقاط ويمكن الحصول عليه من خلال صفيحتين متوازيتين مساحتهما كبيرة والمسافة بينهما صغير مشحونتين بنفس مقدار الشحنة لكن الأولى موجبة والثانية سالبة.

المجال الكهربائي

هو المنطقة المحيطة بالشحنة التي تظهر منها القوة الكهربائية للشحنة. ويرمز له بالرمز E.

شدة المجال الكهربائي

هو مقدار القوة التي تؤثر فيها الشحنة على شحنة اختبار موضوعه في مجال هذه الشحنة.

الصيغة الرياضية للمجال الكهربائي

بين شدة المجال والقوة ومقدار شحنة الاختبار

الصيغة بالعربية
Law 2.pngحيث:-
  • ق:- القوة الكهروستاتيكية وتقاس "نيوتن"
الصيغة بالانجليزية \mathbf{E} = \frac{\mathbf{F}}{q}
حيث:

بين شدة المجال وو الشحنة صاحبة المجال وبعد نقطة القياس

الصيغة بالعربية
Law 1.png
- حيث
* أ:-ثابت كولوم ويعتمد على مادة الوسط ويساوي 9×109 نيوتن.م2/كولوم2
* ش:- مقدار الشحنة ويقاس "كولوم"
* ف2:-مربع المسافة بين الشحنة والنقطة المراد إيجاد المجال فيها وتقاس "م2(متر تربيع)"
وإذا أردنا أن نحسب المحصلة الكلية للمجال الناشئ عن أكثر من شحنة نقوم بدراسة المجال الناشئ عن كل شحنة على حدة ثم نقوم بتحليل تلك المجالات الناشئة متجه وثم نجمع المجالات الواقعة على كل محور. ونأتي بذلك على متجة يمثل محصلة المجالات الناشئة عن توزيع الشحنات في توزيع معين ويتم استخدام التكامل للتوزيع المتصل يكون مفيد لإيجاد المحصلة بسهولة.

المجال الكهربائي الناشئ من نقطة

يصف قانون كولوم كيف يمكن إيجاد مقدار واتجاه المجال الكهربائي الناشذ من نقطة بالقانون التالي
\mathbf{E}= {1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q \over r^2}\mathbf{\hat{r}} \
حيث
q هي قيمة الشحنة الكهربائية بالكولوم.
r هي المسافة بين الشحنة الكهربائية والنقطة المراد حساب قيمة المجال الكهربائي لديها.
\mathbf{\hat{r}} هو متجه الوحدة بين النقطة المشحونة والنقطة المراد حساب اتجاه المجال الكهربائي منها أو إليها.
\varepsilon_0i هو الثابت الكهربائي.
وبتطبيق مبدأ التراكب يصبح حساب مقدار واتجاه المجال الكهربائي الناشئ ممكنا،حيث يجري حساب مقدار المجال الكهربائي الناشئ من كل نقطة على حدة ثم جمع كل المركبات الناتجة جمعا متجهيا ووفقا للصيغة الرياضية أدناه.
\mathbf{E} = \sum_{i=1}^{n_q} {\mathbf{E}_i} = \sum_{i=1}^{n_q} {{1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q_i \over r_i^2}\mathbf{\hat{r}}_i}.
حيث
n_q هي عدد النقاط الكلي
مرسلة بواسطة في

هناك تعليق واحد:

  1. nada.mixseogy11 يونيو 2018 في 4:29 ص

    كهربائى منازل
    سوف تحل جميع مشاكلك الكهربائية فى اسرع وقت مع كهربائى منازل يوفر الخدمة جميع الاوقات المختلفة كما انه فنى كهربائى لديه فريق من المهندسن الاحترافين الذين يعلمون جيدا كيفية التعامل و اصلاح المشاكل الكهربائية و ليس ذلك فقط بل مع فنى كهربائى الكويت سوف تحصل على هذه الخدمة بأقل تكلفة ممكنه لتتناسب مع جميع فئات مجتمع الكويت لذلك لا نتتردد فى التواصل مع كهربائى هندى حتى تحصل على خدمة متوافرة بأقل الاسعار
    فنى كهربائى الكويت
    https://electriciankuwait.kinja.com/1826188461?rev=1526932540243

    ردحذف

الاشتراك في: تعليقات الرسالة (Atom)