لماذا يقاس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط
لماذا يُقاس مجال كهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط؟ سؤال يشمل العديد من المفاهيم والمصطلحات العلمية ، ويجمع بين العديد من التخصصات مثل الفيزياء والكهرباء والمغناطيسية ، وهو في الواقع سؤال متعدد الخيارات يتم طرحه في مناهج الفيزياء لطلاب المرحلة الابتدائية ، وفي هذا المقال سيتم تقديم إجابة نموذجية على هذا السؤال ، من خلال تفكيكه إلى أجزاء تبدأ بتعريف هذا المجال ثم الحديث عن خصائصه الفيزيائية.
ما هو المجال الكهربائي؟
قبل الحديث عن قياس المجال الكهربائي ، من الضروري البدء بنظرة عامة موجزة عن هذا المجال ، حيث يطلق عليه أيضًا المجال الكهربائي ، أو في اللغة الإنجليزية “المجال الكهربائي” ، وهو في الفيزياء ، ووفقًا للعالم الشهير فاراداي ، هي مساحة خيالية غير مرئية للعين المجردة ، تحيط بكل شيء. الشحنة الكهربائية التي تؤثر على الأجسام المشحونة ، هي بمعنى آخر التأثير الكهربائي أو المغناطيسي للأجسام المشحونة.[1]
يحدث التفريغ الكهربائي نتيجة نقل الشحنات الكهربائية من خلالها
لماذا يُقاس مجال كهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط؟
يقاس المجال الكهربي بشحنة اختبار صغيرة فقط حتى لا تشتت الشحنة المجال ، ولأن الإلكترون يتميز بشحنة صغيرة جدًا ، فإنه يستخدم دائمًا لوصف شحنة اختبار ، وإحدى الطرق العلمية وصف وتعريف المجال الكهربائي هو تحديد كثافة الشحنات المتكونة في الجسم المشحون. ، باستخدام العلاقة الحسابية التالية:[1]
- شدة المجال الكهربائي بالنيوتن / كولوم = القوة الكهربائية بالنيوتن / شحنة الاختبار في كولوم.
خطوط المجال الكهربائي
في الفيزياء ، يتم تمثيل حركة الشحنات الكهربائية في الفضاء المحيط بالجسم المشحون بخطوط تخيلية تسمى خطوط المجال الكهربائي ، وتتميز بخصائص فيزيائية ، ومن أبرزها ما يلي:[2]
- تبدأ خطوط المجال الكهربائي من الشحنة الموجبة وتنتهي عند الشحنة السالبة.
- تتضمن الخطوط شحنة واحدة ، وتنتهي صلاحية هذه الخطوط إلى ما لا نهاية.
- كلما اقتربت الخطوط من الشحنات ، زاد المجال الكهربائي.
- كثافة خطوط المجال تتناسب طرديا مع قيمة الشحنة الكهربائية.
- لا تتقاطع خطوط المجال الكهربائي ولا تشكل حلقات مغلقة.
- كثافة الخطوط تتناسب طرديًا مع قيمة شدة المجال.
لماذا يُقاس مجال كهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط؟ سؤال يتطلب الرجوع إلى المفاهيم الأساسية في علوم الكهرباء ، وبالنسبة لطلاب التعليم الابتدائي فهو مقدمة لدروس أعمق وأكثر تعقيدًا تتضمن العديد من العلاقات الحسابية والقوانين الفيزيائية ، مقدمة في كتب المواد في المرحلتين الإعدادية والثانوية.
