تم النشر اليوم 2024-04-17 | 6 من أهم خصائص خطوط المجال الكهربائي .. تعرف على أهم المعلومات حول هذا المفهوم الفيزيائي

خطوط المجال الكهربائي

الكهرباء هي ظاهرة لها مفهوم فيزيائي في الفضاء المحيط، حيث تعتبر الكهرباء متعلقة بتفسير القوة الموجودة بين الشحنات الكهربية والتي لا تحتاج إلى تلامس الشحنتين بمعرفة مقدار واتجاه المجال ودون اللجوء لمعرفة أي شيء عن المصدر فإنه يمكن أن يتحدد الأثر التي سوف يتعرض له الجسم المشحون في وضعها في المجال الكهربي وبالتالي فإن هذا المجال يمكن تفسيره رياضياً عبر بعض المعادلات، في هذا المقال؛ نتعرف أكثر عن المجال الفيزيائي، و خطوط المجال الكهربائي.

ما هي خصائص خطوط المجال الكهربائي؟

كما قلنا في الحديث عن تحديد المجال الكهربائي والشحنات السالبة والموجبة والعلاقة بينهما فيزيائياً وتحديد اتجاه الخطوط، بأن هذه الخطوط الوهمية وهي خطوط المجال الكهربائي لها العديد من الخصائص الملموسة، وهذه الخصائص نتعرف عليها بالتفصيل من خلال النقاط التالية:
خطوط المجال الكهربائي تتميز بأنها خطوط غير ملموسة ولا مرئية بل إنها وهمية.في حالة وضع شحنة كهربائية موجبة في المجال الكهربائي والحيز والنطاق الذي يوجد فيه، فإن هذه الشحنة تتأثر بالقوة التي تؤدي بدورها إلى الحركة باتجاه المجال الكهربائي، أو بمعنى آخر تجاه خطوط المجال الكهربائي.هذه الخطوط خارجة من الشحنات الموجبة دائماً وتتداخل مع الشحنات السالبة، وهذا بصفة مستمرة، فهذه من الخصائص الثابتة للمجال الكهربائي والخطوط التي توجد بداخله.هذه الخطوط من ضمن خصائصها أنها لا تتقاطع وهذا بسبب أن هذه الخطوط يستحيل أن لا تتقاطع أو توجد نقطة تلاقي بينهما بل متوازية، لأنه في الحالة التي تتقاطع فيها، تكون هناك أكثر من قيمة رياضية للمجال الكهربائي، وهذه من الحالات المستحيلة في تفسير علاقة المجال الكهربائي.عدد خطوط المجال الكهربائي تتناسب مع مقدارها، وذلك بحيث تكون خطوط المجال أكثف في حال وصول المجال الكهربائي للقوة، بمعنى آخر فإن عدد خطوط المجال الكهربائي تخترق بخصائصها السطح عندما يكون المجال الكهربائي قوي، وفي حال ضعفه وذلك لتباعد خطوط المجال الكهربائي، فهذا يعني العكس، وذلك بسبب ضعف المجال الكهربائي.من ضمن الخصائص الهامة أيضاً للمجال الكهربائي، كلما اقتربنا من الشحنة زادت الشحنة المجال الكهربائي وبالتالي تزيد كثافة خطوط المجال الكهربائي كلما ابتعدنا عن الشحنات، والعكس إذا تم تقليل شدة المجال الكهربائي تقل الكثافة التي تخص خطوطه.
مقالات مشابهة
شرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاطشرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاط
5 معلومات مهمة عن الاحتكاك5 معلومات مهمة عن الاحتكاك
4 طرق للحصول على الطاقة الكونية4 طرق للحصول على الطاقة الكونية
3 قوانين نيوتن في الحركة3 قوانين نيوتن في الحركة

ما هو المجال الكهربائي المنتظم؟

نختم بهذه المعلومة الفيزيائية الهامة حول ظاهرة المجال الكهربائي المنتظم، فإنه يعتبر مجال كهربي يتولد بين صفيحتين مشحونتين في كل واحدة منها شحنة مختلفة عن الأخرى، بحيث تكون شحنتها سالبة أما الأخرى موجبة.


أما اتجاه المجال الكهربائي في حال انتظامه يكون في اتجاه واحد وهو من خلال الصفيحة التي تحمل الشحنة الموجبة إلى الصفيحة العكسية التي تحمل الشحنة السالبة، وهنا يختلف عن المجال الكهربائي غير المنتظم الذي يمكن أن يتجه في أي اتجاه، وبالتالي فإن خطوط المجال الكهربائي المنتظم يحمل جميع الخصائص التي تحملها خطوط المجال الكهربائي غير المنتظم باستثناء الثبات في المقدار والاتجاه.
في هذا المقال؛ تعرفنا على العديد من المعلومات والحقائق والجوانب الفيزيائية الخاصة باتجاه المجال الكهربائي وخصائص خطوط المجال الكهربائي وحاولنا معرفة هذه الحقائق العلمية المعقدة بشيء من التبسيط.

المجال الكهربائي وتفسيره رياضياً

المجال الكهربائي يتم تفسيره رياضياً عبر المعادلة التالية: مـ = ق/ش
ويتم تفسيرها عبر م= المجال الكهربي بينما ق = القوة الكهربية المتبادلة بين الشحنتين، ويمكن إيجاد هذه العلاقة عبر قانون كولوم، بينما ش = الشحنة الكهربائية الموضوعة في المجال الكهربائي.
أما وحدة القياس لهذا المجال الكهربائي تتم عبر نيوتن/ كولوم والتي تتم بواسطة تعويض قانون كولوم في علاقة تتم عبر صيغة رياضية أخرى وهي: مـ = أ ش/ف2
وأ هنا ترمز بين خصائص الوسط فيه المجال الكهربي والذي يساوي تقريباً: 9 × 109نيوتن.م2 / كولوم2
أما ش هو مقدار الشحنة المولدة للمجال الكهربائي، وبالتالي معرفة النقطة التي تقدر فيها المجال الكهربائي عندها.

ما هي خطوط المجال الكهربائي؟

هنا نأتي للمعلومة الأهم في هذا المقال وهي خطوط المجال الكهربائي، فإن الخطوط هذه هي خطوط وهمية تمثل المسار الذي تسلكه شحنة الاختبار الموجبة التي توضع ضمن حيز شحن كهربائية ما، وبالتالي اتجاهها وعددها الذي يختلف باختلاف نوع الشحنة والمقدار الذي يقاس بها.
وخلاصة القول فإن خطوط المجال الكهربائي هي خطوط تكون خارجة من الشحنات الموجبة وتتداخل مع الشحنات السالبة، عبر مسار تسلكه شحنة الاختبار الموجبة التي توضع خصيصاً في حيز المجال الكهربائي، وتتميز هذه الخطوط الوهمية أو خطوط المجال الكهربائي بان لها خصائص محسوسة في الشحنات، وهذا ما نتعرف عليه بعد قليل.

كيف يتم تحديد اتجاه المجال الكهربائي؟

اتجاه المجال الكهربائي يمكن تحديده من خلال استخدام القوة المتبادلة بين الشحنات المتشابهة، والتي يتم تفسيرها بين قوة التنافر وقوة التجاذب.
ولمزيد من الفهم؛ فإن قوة التنافر فهي الشحنات المتشابهة في نوعها مثل الشحنات الموجبة والموجبة أو السالبة والسالبة والتي تتباعد عن بعضها البعض، بينما قوة التجاذب فهي الشحنات المختلفة مثل الشحنات السالبة والموجبة والتي تقترب من بعضها البعض باستخدام ما يعرف بشحنة الاختبار.
وبالتالي فإنه يمكن تحديد المجال الكهربائي عبر الشحنات عن طريق النظر لاتجاه حركة شحنة الاختبار من خلال وضعها المجال الكهربائي لشحنة ما، وبالتالي فإن شحنة الاختبار تمتلك مقدار صغير وذلك حتى نضمن عدم تأثير هذا المجال (مجال الشحنة) وتتميز هذه الشحنة المختبر عليها بأنها موجبة على الدوام.

مقالات مشابهة

شرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاطشرح الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي في 4 نقاط
5 معلومات مهمة عن الاحتكاك5 معلومات مهمة عن الاحتكاك
4 طرق للحصول على الطاقة الكونية4 طرق للحصول على الطاقة الكونية
3 قوانين نيوتن في الحركة3 قوانين نيوتن في الحركة