حقل كهربائي

- حيث

من جهة ثانية، وإذا أردنا أن نحسب المحصلة الكلية للمجال الناشئ عن أكثر من شحنة نقوم بدراسة المجال الناشئ عن كل شحنة على حدة ثم نقوم بتحليل تلك المجالات الناشئة متجه وثم نجمع المجالات الواقعة على كل محور. ونأتي بذلك على متجة يمثل محصلة المجالات الناشئة عن توزيع الشحنات في توزيع معين ويتم استخدام التكامل للتوزيع المتصل يكون مفيد لإيجاد المحصلة بسهولة.

من جانب آخر، * ف2:-مربع المسافة بين الشحنة والنقطة المراد إيجاد المجال فيها وتقاس "م2(متر تربيع)"

إضافةً إلى ذلك، * أ:-ثابت كولوم ويعتمد على مادة الوسط ويساوي 9×109 نيوتن.م2/كولوم2

* ش:- مقدار الشحنة ويقاس "كولوم"

بين شدة المجال والقوة ومقدار شحنة الاختبار

الصيغة بالعربية:

خصائص خطوط المجال الكهربائي

تتناسب كثافة خطوط المجال طردياً مع مقدار الشحنة الكهربائية.

علاوةً على ذلك، خطوط المجال الكهربائي خطوط وهمية اتفق على أنها تبدأ من الشحنة الموجبة وتنتهي إلى الشحنة السالبة.

• خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع .
• خطوط وهمية تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل في السالبة.
• تدل كثافة الخطوط على قيمة شدة المجال في المنطقة حيث تتناسب طرديا معها.

وعلى صعيد آخر، يدل إتجاه المماس لخط المجال عند أي نقطة على إتجاه المجال الكهربائي في تلك النقطة.

وفي هذا السياق، يتناسب عدد خطوط المجال التي تقطع عمودية على وحدة المساحة تناسباً طرديا مع شدة المجال.

ΔV = فرق الجهد بالفولت

Δx = المسافة بين اللوحين بالمتر.

المجالات الكهربائية المتغيرة

إضافةً إلى ذلك، تغير مقدار المجال الكهربائي بالنسبة للزمن يولد حتما مجالا مغناطيسيا متغيرا في الزمن، والمجال المغناطيسي المتغير يولد كذلك مجالا كهربائيا متغيرا في الزمن.،هذا أساس توليد الكهرباء والموجات الكهرومغناطيسية.و القانون الذي يحكم هذا التوليد المتناوب بين المجالين الكهربائي والمغناطيسي هو قانون فرداي الناص على ما يلي:

where

• تكور المجال الكهربائي.
• معدل تغير المجال المغناطيسي في الزمن.
• طاقة المجال الكهربائي

E: شدة المجال الكهربائي ويقاس ب نيوتن\كولوم

F: القوة المؤثرة على الشحنة وتقاس ب نيوتن

شدة المجال الكهربائي

وعلى صعيد آخر، هو مقدار القوة التي تؤثر فيها الشحنة على شحنة اختبارية صغيرة موضوعه عند نقطة معينة .

الصيغة الرياضية للمجال الكهربائي

خط المجال الكهربائي

ومن جهة أخرى، هو المسار الذي تسلُكه شحنة اختبار موجبة حرة الحركة عند وضعها في المجال، وهو خط وهمي.

المجال الكهربائي المنتظم

E = شدة المجال الكهربائي ب فولت/متر،

وفي هذا الصدد، في المجال الكهربائي المنتظم تكون شدة المجال متساوية وفي نفس الاتجاه . فمثلا المجال الكهربائي بين لوحين تكون شدة المجال الكهربائي متساوية وتعادل :

حيث :

إضافةً إلى ذلك، هو حالة خاصة من المجال ويعرف على أنه المجال الذي قيمته ثابته عند جميع النقاط ويمكن الحصول عليه من خلال صفيحتين متوازيتين مساحتهما كبيرة والمسافة بينهما صغيرة مشحونتين بنفس مقدار الشحنة لكن الأولى موجبة والثانية سالبة.

المجال الكهربائي الناشئ من نقطة

وفي السياق ذاته، يصف قانون كولوم كيف يمكن إيجاد مقدار واتجاه المجال الكهربائي الناشيء من نقطة مشحونة بالقانون التالي:

i هو الثابت الكهربائي.

ومن جهة أخرى، هي المسافة بين الشحنة الكهربائية والنقطة المراد حساب قيمة المجال الكهربائي لديها.

كذلك، وبتطبيق مبدأ التراكب يصبح حساب مقدار واتجاه المجال الكهربائي الناشئ ممكنا، حيث يجري حساب مقدار المجال الكهربائي الناشئ من كل نقطة على حدة ثم جمع كل المركبات الناتجة جمعا متجهيا وبحسب الصيغة الرياضية أدناه:

وفي هذا السياق، هو متجه الوحدة بين النقطة المشحونة والنقطة المراد حساب اتجاه المجال الكهربائي منها أو إليها.

هي قيمة الشحنة الكهربائية بالكولوم.

حيث:

قانون جاوس الكهربائي

علاوةً على ذلك، يعتمد على حساب تباعد خطوط المجال الكهربائية المتدفقة عبر سطح مغلق ويستعمل هذا القانون لحساب المجالات الكهربائية في حالات يكون فيها توزيع الشحنات الكهربائية على درجه عاليه من التماثل مثل كرات مشحونه بشحنه منتظمه التوزيع أو اسطوانات طويله أو سطوح مستويه ذات أبعاد كبيرة جدا.أما قانون كولوم فيستعمل لحساب المجالات الكهربائية لشحنات كهربائيه نقطيه.

المجال الكهربائي

في هذا الإطار، هو المنطقة المحيطة بالشحنة التي تظهر منها القوة الكهربائية للشحنة.

ويرمز له بالرمز E.

q: مقدار شحنة الاختبار وتقاس ب كولوم

في هذا الإطار، بين شدة المجال والشحنة صاحبة المجال وبعد نقطة القياس الصيغة بالعربية

يحمل المجال الكهربائية طاقة يبلغ قدرها

• ولحساب الطاقة الكلية يجري حساب التكامل الحجمي لكثافة الطاقة الكهربائية.
• الطاقة الكهربائية الكلية
• اقرأ كذلك
• شدة المجال الكهربائي
• سماحية
• سماحية الفراغ
• شحنة أولية
• قانون كولوم
• نظرية الفردية

ومن جهة أخرى، حيث هي كثافة الطاقة الكهربائية (مقدار الطاقة الكهربائية لكل متر مكعب).ووحدة قياسها جول\م3

ملف:Law 2.pngحيث:-

إضافةً إلى ذلك، كولوم :هو مقدار الشحنة التي ينقلها تيار كهربائي مقداره أمبير واحد في ثانية واحدة

• ق:- القوة الكهروستاتيكية وتقاس "نيوتن"
• ش:- مقدار شحنة الاختبار وتقاس "كولوم"
• الصيغة بالإنجليزية:
• حيث:

م:- شدة المجال وتقاس "نيوتن\كولوم"

حيث

هي عدد النقاط المشحونة الكلية .