هل المجال الكهربائي متجه؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها


يتم إنشاء المجال الكهربائي بسبب الجسيمات المشحونة. ستوضح هذه المقالة ما إذا كان المجال الكهربائي هو كمية قياسية أو كمية متجهة.

المجال الكهربائي هو متجه لأنه له اتجاه ويقع على طول اتجاه القوة الكهربائية المحسوسة على الشحنات في المجال. المجال الكهربائي هو متجه بشكل رئيسي بسبب كمية القوة الكهربائية. يتم تحديد اتجاه المجال الكهربائي بواسطة الشحنة الموجودة على الجسيم / السطح.

اتجاه المجال الكهربائي من الشحنة الموجبة موجَّه إلى الخارج ، واتجاه الشحنة السالبة إلى الداخل. سنرى أيضًا في هذه المقالة كيفية تحديد اتجاه وحجم المجال الكهربائي والحقائق المختلفة حول مجال المتجه الكهربائي.

لماذا المجال الكهربائي كمية متجهة؟

يوفر ناقلات الكميات لها اتجاه معين مع الحجم. دعونا نوضح ما الذي يجعل المجال الكهربائي كمية متجهة.

المجال الكهربائي عبارة عن كمية متجهية لأن اتجاهها يعتمد على شحنة الجسيم. المجال الكهربائي هو نسبة القوة الكهربائية والشحنة. الشحنة كمية قياسية ، لكن القوة الكهربائية كمية متجهة ، وبالتالي فإن المجال الكهربائي له مقدار واتجاه كلاهما.

كيف يكون المجال الكهربائي كمية متجهة؟

يوفر الحقل الكهربائي موجود في جميع أنحاء منطقة المجال الكهربائي المحيطة بالشحنة. دعونا نرى كيف أن المجال الكهربائي له اتجاه في جميع أنحاء المنطقة.

المجال الكهربائي عبارة عن كمية متجهية تستند إلى حقيقة أن التدفق الكهربائي الذي يمر عبر الحقل يمارس قوة كهربائية على الجسيم ، وهي كمية متجهة. تمر خطوط المجال الكهربائي عبر الحقل ، مما يدل على اتجاه المجال الكهربائي.

ما هو اتجاه المجال الكهربائي؟

يوضح اتجاه المجال الكهربائي اتجاه الحقل. دعونا نناقش اتجاه المجال الكهربائي بالتفصيل ونرى كيف يرتبط بالشحنة والقوة.

تمتد خطوط المجال الكهربائي من شحنة موجبة إلى سالبة ، ويكون اتجاهها موازيًا للقوة الكهربائية المؤثرة على الشحنات. يتم تحديد اتجاه المجال الكهربائي بواسطة شحنة الجسيم وهو نفسه في جميع أنحاء منطقة المجال الكهربائي.

كيف تحسب مقدار المجال الكهربائي؟

يعتمد المجال الكهربائي على الشحنة والمسافة بين نقطة النظر إلى الشحنة. دعونا نرى كيف نحسب حجم المجال الكهربائي.

الصيغة المستخدمة لحساب حجم المجال الكهربائي هي E = klQl / r2، حيث E هو المجال الكهربائي ، k هو ثابت المجال الكهربائي (9 × 109 Nm2/C2) ، lQl مقدار الشحنة ، و r هي المسافة بين الشحنة والنقطة. وهي مرتبطة بحجم الشحنة ، وبالتالي فهي موجبة دائمًا.

يمكن أيضًا حساب مقدار المجال الكهربائي كنسبة فرق الجهد والمسافة بين الشحنة والنقطة. يكون حجم المجال الكهربائي ثابتًا إذا كان فرق الجهد بين أي نقطتين هو نفسه ويكون صالحًا للمجال الكهربائي المنتظم.

ما مقدار المجال الكهربي عند نقطة بسبب الشحنات +3 ج و -2 ج تقع على مسافة 3 م و 4 م من نقطة؟

معطى: الشحنة q = +3 C.

الشحنة الثانية Q = -2 C.

المسافة بين الشحنة q والنقطة أ = 3 م.

المسافة بين الشحنة Q والنقطة هي b = 4 m.

الصيغة المستخدمة لحساب حجم المجال الكهربائي هي ،

lEl = كlQl/r2

الحجم الصافي للمجال الكهربائي عند نقطة ما بسبب الشحنتين هو ،

lEl = lE1l+ lE2l

هنا، lE1l هو مقدار المجال الكهربائي عند نقطة بسبب الشحنة q و lE2l هو مقدار المجال الكهربائي عند نقطة ما بسبب الشحنة Q.

باستخدام الصيغة في التعبير أعلاه ، نحصل على ،

lEl = كlql/a2 + كlQl/b2 = ك (lql/a2 + lQl/b2)

استبدال القيم في المعادلة أعلاه ، نحصل على ،

lEl = 9 × 109 Nm2/C2 {(l+ شنومك Cl/ (3 م)2) + (l-2 Cl/ (4 م)2)}

lEl = 9 × 109 Nm2/C2 {(3 ج / 9 م2) + (2 ج / 16 م2)}

lEl = 9 × 109 Nm2/C2 × 1C / م2 × (1/3 + 1/8}

lEl = 9 × 109 × 0.45 N / C.

lEl = 4.05 × 109 N / C

ومن ثم ، فإن حجم المجال الكهربائي عند نقطة ما بسبب كلتا الشحنتين هو 4.05 × 109 N / C.

لماذا خطوط المجال الكهربائي هي كميات متجهة؟

خطوط المجال الكهربائي هي التدفق الكهربائي الذي يمر عبر منطقة المجال الكهربائي ، والتي لها اتجاه. دعونا نناقش سبب كون خطوط المجال هذه متجهة في الطبيعة.

خطوط المجال الكهربائي عبارة عن كميات متجهة لأن لها اتجاهًا وحجمًا. تنشأ خطوط المجال الكهربائي من الشحنة الموجبة وتنتهي إلى الشحنة السالبة. اتجاه القوة الكهربائية في اتجاه خطوط المجال الكهربائي.

في الختام

يمكننا أن نستنتج بهذا المقال أن المجال الكهربائي عبارة عن كمية متجهة بسبب خطوط المجال الكهربائي التي تنشأ من الشحنة الموجبة وتنتهي عند السالب. اتجاه المجال الكهربائي موازٍ للقوة الكهربائية. لها كمية قياسية بسبب شحنتها ومتجه بسبب القوة.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات

الرابط هل قوة المجال الكهربائي ثابتة؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

هل قوة المجال الكهربائي ثابتة؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها

شدة المجال الكهربائي هي القوة التي تتعرض لها الشحنة. تتناول هذه المقالة ما إذا كانت شدة المجال الكهربائي ثابتة في جميع أنحاء المجال أو متغيرة. المجال الكهربائي ...

رابط إلى قياس المسافة في الماء: 9 حقائق (اقرأ هذا أولاً!)

قياس المسافة في الماء: 9 حقائق (اقرأ هذا أولاً!)

يمكن قياس المسافات في الهواء وعلى الأرض وفي الماء. تمامًا كما هو الحال مع الأرض والهواء ، فإن قياس المسافة في الماء يوفر مزايا خاصة به. لذا ، دعونا نحلل بسرعة ما الذي دفع الحاجة ...