المجال الكهربي
تعريف المجال الكهربى
هو الحيز المحيط بالشحنة الكهربية ( الجسم المشحون ) من جميع الجهات و
التى تظهر فيه آثر القوة الكهربية الناشئة عن هذه الشحنة .
خطوط القوى الكهربية
- هى خطوط وهمية تبدأ من الشحنة الموجبة متجهة إلى الشحنة السالبة 0
-يمكن تمثيل المجال الكهربى بخطوط مستقيمة أو منحنية 0
تجربة (1) :-
تجربة الملاحظة الاستنتاج التفسير
1-احضر ورقة بيضاء وارسم عليها مجموعة دوائر متحدة المركز 0
2-ضع قصاصات ورقية على محيط هذة الدوائر 0
3- علق كرة صغيرة بخيط من الحرير الجاف فى حامل ثم اشحنها 0
4- ضع الكرة فى مركز هذه الدوائر 0 انجذاب بعض قصاصات الورق الموجودة على محيط بعض الدوائر إلى الكرة المشحونة وعدم انجذاب البعض الآخر0 - كل شحنة كهربية تولد حول نفسها آثر يمتد إلى الحيز المحيط بها إلى حد معين . هذا الحيز يسمى بالمجال الكهربى0 يرجع انجذاب بعض قصاصات الورق إلى الكرة . لأن هذه القصاصات تقع فى المجال الكهربى لشحنة الكرة 0
-عدم انجذاب البعض الآخر من القصاصات إلى الكرة يرجع إلى وقوع هذه القصاصات خارج حدود المجال الكهربى لشحنة الكرة
علل : عند وضع كرة مشحونة بالقرب من قصاصات ورق تنجذب بعض القصاصات إلى الكرة ولا ينجذب البعض الآخر 0
- الشحنة الكهربية لها حيز تظهر فيها آثارها يسمى بالمجال الكهربى 0
- تنجذب بعض قصاصات الورق إلى الكرة لأنها تقع فى مجال الكرة .
- ولا ينجذب البعض الآخر لأنها تقع خارج مجال الكرة .
تجربة (2)
تجربة الملاحظة الاستنتاج
1- دلك ساق زجاجية بقطعة من الحرير الجاف لشحنها بشحنة موجبة 0
2- قرب الساق المشحونة بالتدريج من قرص كشاف كهربى ذو ورقتين ذهبيتين منطبقتين0 - تبدأ ورقتى الكشاف فى الانفراج عند مسافة معينة بين طرف الساق المشحون وقرص الكشاف 0
- يزداد انفراج ورقتى الكشاف تدريجياً كلما اقترب طرف الساق المشحون من قرص الكشاف 0 -لا تنفرج ورقتى الكشاف عند تقريب الجسم المشحون مباشرة لأن الكشاف يقع خارج المجال الكهربى للجسم المشحون
- انفراج ورقتى الكشاف عند بعد معين دليل على أن الكشاف يقع داخل المجال الكهربى للجسم المشحون
- زيادة انفراج ورقتي الكشاف عند اقتراب الجسم المشحون من تدريجياً لأنة كلما اقترب الجسم المشحون من قرص الكشاف تزداد شدة المجال الكهربى
- كل جسم مشحون يمتد أثر شحنته إلى الحيز المحيط بة ( هذا الحيز يسمى المجال الكهربى )
3- ابعد الساق المشحونة عن قرص الكشاف تدريجاً 0 -يقل انفراج الورقتين كلما ابتعد طرف الساق المشحون عن قرص الكشاف 0
- ينعدم انفراج ورقتى الكشاف عند مسافة معينة0
علل : قد لا تنفرج ورقتي الكشاف الكهربى رغم تقريب جسم مشحون إليها
- لأن الكشاف الكهربى قد يكون خارج المجال الكهربى للجسم المشحون 0
خواص خطوط المجال الكهربى
1- تخرج من الشحنة الموجبة متجهة نحو الشحنة السالبة 0
2- تتباعد خطوط القوى الكهربية كلما بعدنا عن الشحنة الكهربية0
3- لا تتقاطع خطوط القوى الكهربية سواء اقتربنا أو بعدنا عن الجسم المشحون0
4- تتباعد خطوط القوى الكهربية فى المنطقة بين الشحنتين المتماثلتين ينتج عن ذلك منطقة تسمى التعادل الكهربى 0
منطقة التعادل الكهربي
هى المنطقة الموجودة بين الشحنتين المتماثلتين وفيها ينعدم أى أثر للقوى الكهربية0
أشكال المجال الكهربي
الشحنة
شكل خطوط المجال الرسم
1- المجال الكهربي لشحنة موجبة - عبارة عن خطوط مستقيمة تخرج من الشحنة الموجبة 0
المجال الكهربي لشحنة سالبة
عبارة عن خطوط مستقيمة تدخل على الشحنة السالية
- المجال الكهربي لشحنتين مختلفتين
عبارة عن خطوط مستقيمة ومنحنية تخرج من الشحنة الموجبة متجهة إلى الشحنة السالبة .
-لا توجد بينهما منطقة تعادل
- اتجاه المجال بين الشحنتين واحد وهو من الشحنة الموجبة إلى الشحنة السالبة 0
4- المجال الكهربي لشحنتين سالبتين
- تكون خطوط المجال متباعدة في
المنطقة الموجودة بين الشحنتين
بسبب قوة التنافر بينهما0
- ينشأ بين الشحنتين منطقة التعادل الكهربي
-اتجاه خطوط المجال بين الشحنتين مختلف
منطقة التعادل الكهربي
6-المجال الكهربي لشحنتين موجبتين
تكون خطوط المجال متباعدة فى المنطقة الموجودة بين الشحنتين بسبب قوة التنافر بينهما و يكون اتجاه المجال بينهما مختلف
- ينشأ عن ذلك منطقة التعادل .
منطقة التعادل الكهربي
علل : تتباعد خطوط القوى الكهربية كلما ابتعدنا عن الشحنة الكهربية 0
- لأن أثر الشحنة الكهربية يقل كلما بعدنا عنها 0
علل وجود منطقة تعادل كهربي بين الشحنات المتماثلة
بسبب قوة التنافر بين الشحنات المتشابهة .
علل : تتباعد خطوط القوى الكهربية بين الشحنتين المتماثلتين 0
بسبب قوى التنافر بين هذه الخطوط 0
علل : لا تنشأ منطقة تعادل كهربي بين شحنتين مختلفتين
لحدوث تجاذب كهربي بين الشحنات المختلفة