المجال الكهربائي هو أ المجال الناتج عن شحنة كهربائية. المجال الكهربائي هو أ ناقلات عظمة والتي يمكن استخدامها لقياس القوة المبذولة على كل حمل اختبار موضوع داخل هذا المجال.
أي شحنة كهربائية موضوعة في هذا المجال ستخضع لقوة قد تكون إما جاذبية أو تنافر. يعتمد اتجاه القوة على علامة الشحنات (موجبة أو سلبية).
ستزداد قوة القوة كلما اقترب حمل الاختبار من حمل التوليد في الحقل وأقل شدة كلما ابتعد عن حمل التوليد.
صيغة المجال الكهربائي
يمكنك حساب المجال الكهربائي باستخدام الصيغة التالية:
أين،
- و يتوافق مع قوة المجال الكهربائي ووحدته N / C
- ك0 هو الثابت الالكتروستاتيكي في الفراغ وقيمته 8.99109 نيوتن متر2/ ج2
- | س | هو معامل الشحنة التي تولد المجال الكهربائي ، أي أن إشارة الشحنة لا تؤخذ في الاعتبار
- د هي المسافة بالأمتار بين النقطة المرصودة وحمل التوليد
المجال الكهربائي للشحنة
ترتبط فكرة المجال في الفيزياء بـ تفاعل القوة نظرا لمسافة معينة. على سبيل المثال ، يمكن أن يشعر بعض الأجسام القريبة منها بجاذبية الأرض عن طريق تكوين مجال جاذبية.
وبالمثل ، فإن الشحنة الكهربائية الثابتة Q ، موجبة أو سالبة ، تخلق مجالًا كهربائيًا وتؤثر على المساحة المحيطة بها. إذا تمت إضافة شحنة اختبار q إلى هذا الحقل ، فستشعر بقوة.
في البداية ، تقع شحنة النقطة q على مسافة معينة ، في الموضع P1 ، وتؤثر عليها قوة كهربائية F. عند نقل هذه الشحنة إلى مواضع أخرى (P2 و P3 و P4 و P5) ، ستؤثر قوة كهربائية أيضًا على الشحنة. هذا بسبب إنشاء مجال كهربائي حول الشحنة Q.
لاحظ أن المجال الكهربائي المتكون لا يعتمد على حمل الاختبار. يأتي التفاعل بين الشحنات من المجال الكهربائي حول الشحنة الكهربائية Q ، مما يتسبب في ظهور قوة حولها.
ناقلات المجال الكهربائي
متجه المجال الكهربائي هو كمية مرتبطة بالمجال الكهربائي. كمتجه ، هذه الكمية لها حجم واتجاه ومعنى.
شدة المجال الكهربائي
يمثل معامل متجه المجال الكهربائي الشدة. ترتبط القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار بالمجال الكهربائي على النحو التالي:
أين،
- و يمثل قوة المجال الكهربائي في نيوتن بواسطة كولوم (N / C)
- F هي القوة الكهربائية المقاسة نيوتن (N)
- | ف | يتوافق مع معامل حمل الاختبار في كولوم (C)
معرفة المزيد عن الاستقطاب.
اتجاه واتجاه متجه المجال الكهربائي
المجال الكهربائي الناتج عن شحنة موجبة يبتعد عن الشحنة من ناحية أخرى ، يشير المجال الناتج عن الشحنة السالبة إلى الشحنة.
جاذبية الحمل والتنافر
على الرغم من أن القوة الكهربائية والمجال الكهربائي لهما نفس الاتجاه ، إلا أن الاتجاه مشروط بعلامة شحنة الاختبار.
عندما يكون حمل التوليد Q وحمل الاختبار q لهما نفس العلامة ، فهناك تنافر بين الأحمال ويكون الحقل المتولد بمثابة صد.
إذا كانت الشحنات Q و q لها علامات معاكسة ، فهناك عامل جذب بين الشحنات ويكون المجال المتولد تقريبًا.
خطوط قوى المجال الكهربائي
يتكون المجال الكهربائي من خطوط القوة التي يتم توجيهها وفقًا لاتجاه متجه المجال الكهربائي.
عندما تكون الشحنة التي تولد المجال الكهربائي موجبة ، تكون خطوط القوة أجهزة الطرد المركزيأي أنها تغادر من المركز إلى الخارج. وعندما يكون حمل التوليد سالبًا ، تكون خطوط الطاقة دائري، أي من الخارج إلى الداخل.
خطوط القوة ذات الأحمال المتساوية ولكن بعلامات معاكسة
تكون خطوط القوة عند كل نقطة مماسًا لمتجه المجال الكهربائي. كلما اقتربت خطوط المجال من حمل التوليد ، زادت قوة المجال الكهربائي.
انظر أيضا معنى كهرباء, المغناطيسية و طاقة.
