Electric&Magnetic Field المجال الكهربي والمغناطيسي


Electric Field المجال الكهربي


شكل المجال الكهربي حول شحنة موجبة


المجال الكهربي هو المنطقة المحيطة باي شحنة او مجموعة شحنات موجبة كانت او سالبة وهي المنطقة التي تستطيع الشحنة ان تؤثر فيها على الشحنات التي تدخل وتتواجد في هذه المنطقة وهي منطقة وهمية اي انها غير ملموسة لكن تاثيرها موجود ، يمكن توضيح شدة المجال الكهربي حول شحنة فردية بما يسمى ب " خطوط المجال الكهربي " وهي تشبه خطوط المجال المغناطيسيس التي تحيط
بمغناطيس طبيعي وتتوزع حوله بشكل معين ، وفي الصورتين نوضح هذا الكلام بوجود

خطوط المجال حول شحنة معينة (Q)   - وعلينا ان نتذكر ان الشحنات المتشابهة تتنافر والمختلفة تتجاذب  - وعند تواجد شحنة اختبار في هذه المنطقة (q) نستطيع حساب القوة الكهربية التي تؤثر بها تلك الشحنات على بعضها وايضا حساب قيمة المجال الكهربي واتجاهه ويجب ان 
نضع في الاعتبار سماحية الهواء او المادة التي تقع فيها تلك الشحنات 
واتجاه الخطوط في الصور هو اتجاه المجال الكهربي ، ويمكن 
ان يكون المجال الكهربي بين شحنتين

منتظم (يعني ان شدة المجال عند كل نقطة متساوية وله نفس الاتجاه )ويمكن ان يكون غير منتظم (يعني ان شدة المجال عند كل نقطة غير متساوية وله اتجاهات مختلفة) ، وقد تم صياغة العلاقة بين شحنتين  من خلال قانون للعالم الفرنسي كولوم ونص على ان القوة التي تؤثر بها الشحنات على
بعضها تتناسب طرديا مع قيمة كل منهما وعكسيا مع مربع المسافة بينهما 



العالم الفرنسي كولوم



       

 شدة المجال الكهربي

   
 ومنها نجد ان قيمة المجال الكهربي الناتج يحدد من العلاقة ـــــــــــــــــ



حيث F هي القوة التي تؤثر بها شحنة على اخرى،  Qقيمة الشحنة الاولى ،  q  قيمة الشحنة الثانية ، r المسافة بينهما ، ε0 هي سماحية الوسط الموجود بين الشحنات وتكون قيمتها في حالة الهواء 9.0*10^9 N • m2 / C2

المجال الكهربي بين شحنتين مختلفتين

عند وجود شحنتين مختلفتين بجوار بعضهما فان المجال الناتج يمكن تمثيله بخطوط المجال لكل منهما على حدة كماعلمنا مسبقا
المجال الكهربي في حالة شحنتين مختلفتين


ولكن عند وضع شحنة اختبار موجبة بينهما على احد الخطوط (اختيار الشحنة موجبة هو مجرد فرض ليس اكثر ويمكن اختيارها سالبة والفرق سيكون في الاتجاه فقط ) سنجد ان هذه الشحنة ستتجه الى الشحنة السالبة باعتبارهما مختلفتان وتبتعد عن الموجبة باعتبارهما نفس الشحنة ونجد انها كلما ابتعدت عن الشحنة الاصلية (+Q)  تضعف ونرى ذلك من الاسهم ذات  اللون البرتقالي وعلى العكس فان شحنة الاختبار تنجذب الى الشحنة السالبة (-Q) وكلما اقتربت منها زادت ونرى ذلك من الاسهم ذات  اللون الازرق ويكون خط المجال بين الشحنتين هو باللون الاسود ويكون اتجاهه من الشحنة الموجبة الى السالبة

** وتوجد عدة حالات اخرى يظهر فيها المجال والتاثير بين الشحنتين مثل اذا كانت كلاهما شحنة سالبة او احداهما موجبة والاخرى سالبة اومثلا اذا كانت الشحنتان غير متساويتان في المقدار او وضعنا شحنة الاختبار بشكل يبتعد عنهما بزاوية وليس على نفس الخط الواصل بينهما مثلما بينا في المثال السابق ، ولمعرفة جميع الحالات بالتفصيل يمكن الاطلاع على المصادر في اخر الموضوع ،
ملحوظة هامة :- * خطوط المجال الكهربي لا تتلامس مطلقا ولا تتقاطع .
· تقارب خطوط المجال من بعضها في منطقة معينة يدل على شدة المجال في تلك المنطقة وتباعدها يعني ضعفه
· خطوط المجال تكون عمودية على الشحنة .
· كلما زادت قيمة الشحنة كلما كانت خطوط المجال اقوى ونعبر عنه بخطوط اكثر

المجال المغناطيسي



هو ايضا المنطقة المحيطة ولكن بمغناطيس طبيعى ويكون ايضا عبارة عن قطبين (شمال وجنوب) ونفس الحال في المجال الكهربي فالاقطاب المتشابهة تتنافر والمختلفة تتجاذب ، ايضا نجد انه عندما تتحرك شحنة كهربية في الفراغ او في موصل كهربي فانها تنشيء حولها مجالا مغناطيسيا ، نتيجة الفيض المغناطيس  فانه تنشأ خطوطا مشابهة لخطوط المجال الكهربي تسمى خطوط المجال المغناطيسي وهي ايضا كمية متجهة اي لها قيمة واتجاه ويمكن ان نقارن بين المجالين الكهربي والمغناطيسي  كما في الجدول التالي




وبهذا نكون قد انتهينا ولله الحمد ، ونامل ان يكون الموضوع حاز اعجابكم وفيه فائدة ولو بسيطة ، شكرا لكم ونسألكم الدعاء 


المصادر

  https://www.siyavula.com/read/science/grade-11/electrostatics/09-electrostatics-03 

  https://circuitglobe.com/difference-between-electric-and-magnetic-field.html
                

تعليقات

إرسال تعليق

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

Capacitor Characteristics خصائص المكثفات

صورة
  Capacitors Characteristics خصائص المكثفات هناك مجموعة مذهلة من خصائص المكثفات والمواصفات المرتبطة بالمكثف وقراءة المعلومات المطبوعة على جسم المكثف قد يصعب فهمها خاصةً عند استخدام الألوان أو الرموز الرقمية. إن أفضل طريقة لمعرفة خصائص المكثف أولاً تحديد نوع العائلة التي ينتمي إليها المكثف سواء كانت سيراميك أو فيلمية   أو بلاستيك أو إلكتروليتيك ، وقد يكون من الأسهل تحديد خصائص المكثف المحددة بعد ذلك . فعلى الرغم من أن اثنين من المكثفات قد يكون لهما نفس قيمة السعة بالضبط ، إلا أنه قد يكون لهما معدلات جهد مختلفة وإذا تم استبدال مكثف جهد مصنّف أصغر بدلاً من مكثف جهد مصنّف أعلى ، فقد يؤدي الجهد الزائد إلى إتلاف المكثف الأصغر . والمكثف ، كما هو الحال مع أي مكون إلكتروني آخر يتم تعريفه بسلسلة من الخصائص ويمكن دائمًا العثور على خصائص المكثفات في أوراق البيانات التي توفرها الشركة المصنعة ، وفيما يلي بعض الخصائص الأكثر أهمية للمكثفات :- 1.     السعة الاسمية Nominal Capacitance ( C ) القيمة الاسمية للسعة ( C ) هي أهم خصائص المكثف وتُقاس بوحدات بيكوفاراد ( pF ) أو نانوفاراد ( nF ) أو ميكروفار
اقرأ المزيد

المفاعلة الحثية Inductive Reactance

صورة
المفاعلة الحثية Inductive Reactance     المفاعلة الحثية   هي المقاومة التي يلقاها التيار عند المرور في  ملف من السلك  وسبب هذه المقاومة هو  الحث الذاتي للملف   فعندما يمر التيار في الملف يتسبب في حدوث  مجال مغناطيسي والذي بدوره يولد  جهد مستحث يعاكس  الجهد الاصلي في الدائرة ،  وهذا هو سبب وجود مقاومة لتدفق التيار في الملفات ،  ونرمز لهذه المقاومة  ب XL وهي تعتمد  على قيمة المحاثة L والتردد f   وتكون المفاعلة الحثية بهذه الصيغة :- ولكن هذا في الحالة المثالية  اي لا يوجد اي نوع من المقاومة او مفاقيد في الدائرة وهذا  مستحيل ،  لان السلك نفسه المصنوع منه الملف له مقاومة بالاضافة الى وجود احمال  اخرى في   الدائرة ، وتكون معادلة     V(t) = V max  sin ωt  و شكل الدائرة كما بالصورة  ونذكر ان كل ما سبق في الحالة المثالية اي انه لا توجد اي مقاومة او مفاقيد في الدائرة ،  وبزيادة التردد "F" او قيمة المحاثة "L" نجد ان قيمة المفاعل ةالحثية XL تزداد وتصبح الدائرة  كأنها مفتوحة والعكس صحيح اي بتقليل ايا منهما تقل المفاعلة  تصبح كأنها سلك كما في حالة التيار  المستمر ، ويتم تمثيلهما
اقرأ المزيد

فرق الجهد الكهربي Potential difference

صورة
فرق الجهد الكهربي   Voltage(Potential)difference   لتشغيل الاجهزة والانارة بالمنزل لا بد من وجود مصدر طاقة كهربية   سواء مصدر يعطي فرق جهد مستمر ( DC ) أو مصدر فرق جهد متغير ( AC ) ، ولكي تعمل هذه المصادر لا بد من وجود ما يسمى بفرق الجهد الكهربي في كل مصدر ويختلف من↔ نوع لاخر فمثلا   الجهود المستمرة يمكن ان تتراوح من 1.5 فولت كما في البطاريات الصغيرة مرورا بمصادر 6 فولت & 12 فولت .... الخ حيث نستطيع مضاعفة الجهود حسب الحاجة بمضاعفة البطاريات وتوصيلها على التوالي او التوازي حسب المطلوب ، اما في مصادر الجهود المتغيرة ( AC ) نجد اننا يمكن ان نحصل ايضا على جهود متعددة لكن اشهرها هو 220 فولت كما بالمنازل & 380 فولت كما بالمصانع   ، ولكن ما هو الجهد الكهربي وما هو تعريف فرق الجهد الذي يمكننا من تشغيل اجهزتنا وتوفير الكثير من سبل الراحة في حياتنا ؟؟ اولا يجب ان نعلم ان هناك فرق بين ( الجهد الكهربي – Voltage or Electric potential ) & (فرق الجهد الكهربي Voltage difference or   Potential difference ) & (القوة الدافعة الكهربية Electromotive force )   كما في السطور التالية :-  
اقرأ المزيد