منتدى لغة الروح - المجال الكهربي

المجال الكهربي :

المجال الكهربي :
إن [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] يوجد في الفراغ الذي يحيط بالجسم المشحون ( مصدر الشحنة ) و عند مرور جسم مشحون أخر في هذا [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] فإنه يتأثر بقوة كهربية . فإذا قمنا بإمرار [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] (qo) في منطقة [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] لشحنة كبيرة (Q) فينتج مجال كهربي يؤثر علي شحنة الإختبار إذاً فمتجه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] في نقطة في الفراغ يعرف بأنه متجه القوة المؤثرة علي شحنة الإختبار مقسومة علي مقدار شحنة الاختبار من خلال العلاقة :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

ويقاس [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] بوحدة (N/c).
إذا فالقوة التي تتعرض لها شحنة الإختبار من الممكن أن تساق من العلاقة :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

تتفق القوة والمجال في نفس الإتجاه إذا كان (q) موجبة و تكون القوة في عكس إتجاه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] إذا كان (q) سالبة.
بما إن تحديد إتجاه القوة ممكن أن يأتي من الصورة المتجهة لقانون كولوم فبالتعويض ممكن أن نأتي بإتجاه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] باستخدام إتجاه القوة كما يلي :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

إذا كان [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] ناتجاً عن عدة شحنات فإننا لحساب إتجاه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] نعين متجهات [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] لكل شحنة بشكل منفصل عند نقطة معينة ثابتة لكل شحنة ثم نجمعهم جمعاً إتجاهيا . وممكن أن نستخدم القانون التالي لتحديد إتجاه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] عند نقطة ناتجة عن عدة شحنات :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

إذا كانت [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] في حالة تقارب شديد بحيث تكون مسافتهما أصغر من المسافة بين مجموعة [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] و النقطة المراد حساب [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] عندها فهنا نعتبر أن هذه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] موزعة توزيع [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] و مجموع هذه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] يكافئ الشحنة الكلية الموزعة خطياً أو سطحياً أو حجمياً .
لحساب [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] الناتج عن عدة شحنات بينها مسافة نستخدم القانون :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

و لحساب [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] الناتج عن التوزيع المتصل لعدة شحنات نستخدم العلاقة :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

حيث إن الحرف (i) يشير إلي العنصر (i) في التوزيع المتصل , [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] عند نقطة عندما تؤول مجموع شحنة العنصر (i)إلي الصفر ممكن تحديده من خلال العلاقة :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

ومن المهم في هذا التوزيع استخدام كثافة الشحنة سواءاً الخطية أو الحجمية أو السطحية .
أولا [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] ممكن تحديده من العلاقة :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

ثانيا [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

ثالثاً [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

خطوط المجال الكهربي :
قام العالم فاراداي بوضع نموذج لخطوط [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] حيث أن متجه [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] هو المماس لخط [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] عند كل نقطة ويكون إتجاه الخط في إتجاه القوة المؤثرة علي الشحنة الخاصة به . كلما زاد مقدار [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] كلما زاد عدد الخطوط علي وحدة المساحات لذلك فإن الخطوط تتقارب من بعضها إذا كان [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] قوياً أما إن كان [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] ضعيفاً فإن الخطوط تتباعد عن بعضها .
يوجد قواعد لرسم [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] مثل :
1-لا يمكن لأي خطين من [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] أن يتقاطعا.
2- تتحرك [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] من الشحنة الموجبة إلي الشحنة السالبة .
3- كلما زاد مقدار الشحنة كلما زاد عدد الخطوط التي تتحرك من الشحنة الموجبة إلي الشحنة السالبة.

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

4- إذا تساوا شحنتان في المقدار فإن عدد الخطوط الخارجة من الشحنة الموجبة يجب أن تساوي عدد الخطوط الداخلة إلي الشحنة السالبة .

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]5- عند وجود شحتان موجبتان و عدم وجود شحنة سالبة فإن الخطوط الخارجة من الشحنتان الموجبتان تنتهي إلي اللانهاية.

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

6- عند وجود شحنة موجبة مقدارها ضعف مقدار الشحنة السالبة فإن نصف عدد الخطوط فقط الخارجة من الشحنة الموجبة يصل إلي الشحنة السالبة و النصف الأخر ينتهي في اللانهاية.

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

تحرك جسم مشحون في مجال كهربي :
عند وضع جسيم مشحون بشحنة (q)و له كتلة (m) في [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] (E) فإن القوة الكهربية المؤثرة عليه تساوي :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

و هذه القوة تكسب [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] عجلة إذا لم يوجد قوة أخري تلغي تأثيرها ويكون مقدار هذا التسارع :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

وإذا كان مقدار و إتجاه المجال ثابت فإن مقدار و إتجاه القوة المؤثرة علي [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] يكون ثابت مما يسبب في تحرك [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] و تطبيق قوانين الحركة عليه .
إذا كان الجسم يمتلك شحنة موجبة فإن تسارعه يكون في إتجاه المجال , إذا كان [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] يمتلك شحنة سالبة فإن تسارعه يكون في عكس إتجاه المجال .

السعة :
السعة هي قابلية الجسم لتخزين شحنة كهربية و تُستخدم [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] لتخزين الطاقة الكهربية في الدوائر .
النسبة بين مقدار الشحنة إلي قيمة فرق الجهد هي السعة وتقاس بوحدة ( [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] ) حيث :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

السعة تعتمد علي الشكل الهندسي للنظام و علي خواص العازل أو العوازل المستخدمة .فالوسط الغير موصل يُنظر إليه أنه مادة عازلة .
في حالة [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] [عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا] تكون كل الشحنة علي السطح الخارجي للموصل .
عند وجود مكثفين علي التوازي تًحسب لهما السعة عن طريق القانون :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

ويكون شكل الدائرة :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

عند وجود مكثفين علي التوالي تُحسب السعة لهما عن طريق القانون :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

ويكون شكل الدائرة :

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

أمثلة :

(1) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(2) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
مثال (3) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
مثال (4) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
مثال (5) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(6) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(7) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(8) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(9) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(10) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(11) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]
(12) :
[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

المرجع :
ناصر بن عبد العزيز , الصف الثالث الثانوي , سلسة التبسيط .