متى يكون المجال الكهربائي صفرًا؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها


المجال الكهربائي هو قوة شحنة تخلق منطقة حول محيطها حيث يبقى تأثيرها. دعونا نركز على تلك الحالة المحددة للمجال الكهربائي وهو صفر.

يكون المجال الكهربائي صفراً عندما يكون لشحنتين متصلتين عبر خط شدة مجال كهربائي متساوية. إذا كان الجسيم يتحرك من نقطة إلى أخرى وكانت كلتا الشحنات الموجودة في هذه النقاط تمتلك نفس شدة المجال الكهربائي ، فإن صافي تغير المجال الكهربائي لهذا الجسيم هو صفر.

لحساب النقطة المحددة لخط حيث يكون المجال الكهربائي صفرًا ، يجب أن تكون شدة المجال الكهربائي للشحنتين متساوية مع بعضها البعض.

متى يكون المجال الكهربائي صفرًا دائمًا؟

تعتمد قيمة المجالات الكهربائية على قيم الشحنات والمسافة بينها. دعونا نلقي نظرة على الظروف عندما يكون المجال الكهربائي صفرًا.

يكون المجال الكهربي دائمًا صفراً عندما تكون حركة الشحنات أو تدفقها في الموصل صفراً. نظرًا لأن تدفق الشحنات يمثل تدفق التيار ، فإن التدفق الغائب للشحنات يصور قيمة التيار إلى الصفر. هذه القيمة الفارغة للتيار تجعل المجال الكهربائي صفرًا.

المجال الكهربائي ل عازل دائما صفر. وذلك لأن الشحنات مقيدة ولا يحدث تدفق للشحنات في العازل. وهذا بدوره يجعل المجال الكهربائي صفرًا.

كيف المجال الكهربائي صفر؟

المجال الكهربائي للشحنة هو أ ناقلات كمية موجهة بعيدًا عن شحنة موجبة ونحو شحنة سالبة. دعونا نركز على عملية المجالات الكهربائية التي تكون صفراً.

يصبح المجال الكهربائي أحيانًا صفراً بسبب شحنتين على نفس الخط في اتجاهين متعاكسين وبقدر متساوٍ ثم يميلون إلى إلغاء بعضهما البعض.

في حالة وجود شحنتين مختلفتين ، لا يمكن أبدًا أن يكون المجال الكهربائي صفراً في أي نقطة بينهما حيث سيتم توجيه كلا متجهي المجال نحو الشحنة السالبة.

ماذا يحدث عندما يكون المجال الكهربائي صفرًا؟

هناك عدد من الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها عندما يكون المجال الكهربائي صفرًا. دعونا نناقش تأثيرات المجال الكهربائي الصفري.

عندما يكون المجال الكهربي لشحنتين على نفس الخط صفرًا, يصور أن الشحنات متساوية في الحجم وتشبه الشحنات. إلى جانب ذلك ، فإن الشحنات التي لا تكون بالضرورة على نفس المستوى تجعل المجال الكهربائي صفرًا عند نقطة ما نظرًا لحقيقة أن المجموع أو المجال الصافي عند تلك النقطة يساوي صفرًا.

يخلص المجال الكهربي الصفري عند نقطة ما أيضًا إلى أنه قد يكون هناك عدم وجود شحنات حوله.

لماذا المجال الكهربائي صفر داخل كرة؟

يتم تحديد قيمة المجال الكهربائي داخل الكرة من خلال قيمة التدفق الكهربائي بداخلها. دعنا نعرف سبب كون المجال الكهربائي صفرًا داخل كرة.

المجال الكهربي يساوي صفرًا داخل كرة لأنه لا يوجد حتى كمية من الشحنات بداخله. خطوط المجال الكهربائي أو تدفق كهربائي من خلال سطح تتولد من الشحنات. عدم وجود شحنات داخل الكرة يجعلها غير قادرة على إنتاج خطوط المجال الكهربائي بداخلها.

كما خطوط المجال الكهربائي تمر بشكل موحد في جميع الاتجاهات من الشحنات المحفوظة فوق سطح الكرة ، يجب أن تعبر الفضاء الداخلي للكرات أيضًا ولكن نظرًا لأن المجال الكهربائي متجه ، يظل المجال الكهربائي الصافي أو مجموع الحقول الكهربائية صفرًا.

المشكلة

يتم وضع شحنتين نقطيتين +9 كولوم و +1 كولوم على مسافة 10 سم من بعضهما البعض على طول خط مستقيم في وسط الهواء. اكتشف الموضع من الشحنة الأصغر حيث المجال الكهربائي يساوي صفرًا.

إجابة :

يتم الحصول على الصيغة المطلوبة لحساب المجال الكهربائي لشحنة نقطية في وسط الهواء بواسطة ، E = q / 4πε0.r² حيث ε0 = سماحية في الهواء

هنا ، q1= 9 ج و ف2= 1 ج

لنفترض أن النقطة التي يكون فيها المجال الكهربائي صفرًا تقع على مسافة x سم من الشحنة الأصغر.

وبالتالي فإن المسافة التي يكون عندها المجال الكهربي صفرًا عن الشحنة الأكبر تساوي (10-x) سم

لذلك E1= ف1/4πε0.(10-x)² = 9 / 4πε0. (10-x) ² و E.2= ف2/4πε0.x²= 1/4πε0.x²

مثل E.1=E2

⇒9/4πε0.(10-x)² = 1/4πε0.x²

⇒9 / (10-x) ² = 1 / x²

⇒9x² = (10-x) ²

⇒ (3x) ² = (10-x) ²

⇒3x = 10 -x

⇒4x = 10

⇒x = 10/4

⇒x = 2.5 سم

على مسافة 2.5 cm من الشحنة الأصغر يكون المجال الكهربائي صفرًا.

في الختام

جميع الحقائق التي توضح متى ولماذا يكون المجال الكهربائي صفراً بين شحنتين نقطتين ، ولماذا يكون المجال الكهربائي صفراً داخل كرة مشحونة ومشكلات المجال الكهربائي التي تكون صفراً المرتبطة بالمفهوم عندما يكون المجال الكهربائي صفراً ، مغطاة في هذه المقالة باختصار.

عنكيتا بيسواس

مرحباً ... أنا أنكيتا بيسواس. لقد حصلت على درجة البكالوريوس في الفيزياء بمرتبة الشرف وماجستير في الإلكترونيات. أعمل حاليًا مدرسًا للفيزياء في مدرسة ثانوية عليا. أنا متحمس جدًا لمجال فيزياء الطاقة العالية. أحب أن أكتب مفاهيم فيزيائية معقدة بكلمات مفهومة وبسيطة. دعنا نتواصل عبر LinkedIn:

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 ...