لماذا يقاس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط؟ ؟ سؤال يشمل العديد من المفاهيم والمصطلحات العلمية ، ويجمع بين العديد من التخصصات مثل الفيزياء والكهرباء والمغناطيسية. في الواقع ، إنه سؤال متعدد الخيارات يتم طرحه في مناهج الفيزياء للطلاب في مرحلة التعليم الابتدائي. في هذا المقال سيتم تقديم الإجابة النموذجية على هذا السؤال ، من خلال تفكيكه إلى أجزاء ، بدءًا من تحديد 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 علم الفيزياء ، و حسب العالم الشهير فاراداي ، هو فضاء خيالي لا يمكن رؤيته بالعين المجردة ، يحيط بكل شيء شحنة كهربائية ، ويؤثر على الأجسام المشحونة ، أي التأثير الكهربائي أو المغناطيسي للأجسام المشحونة.
لماذا يقاس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط؟
يقاس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط حتى لا تشتت الشحنة المجال ، ولأن للإلكترون شحنة صغيرة جدًا ، ودائمًا ما تستخدم لوصفها بأنها شحنة اختبار ، أيضًا ، من الطرق العلمية لوصف وتعريف المجال الكهربائي تحديد كثافة الشحنات المتكونة في الجسم المشحون. وتجدر الإشارة إلى أن المجال الكهربائي يحسب باستخدام العلاقة الحسابية التالية:
- شدة المجال الكهربائي بالنيوتن / كولوم = القوة الكهربائية بالنيوتن / شحنة الاختبار في كولوم.
خطوط المجال الكهربائي
في الفيزياء ، يتم تمثيل حركة الشحنات الكهربائية في الفراغ المحيط بالجسم المشحون بخطوط تخيلية تسمى خطوط المجال الكهربائي ، وتتميز بخصائص فيزيائية أبرزها ما يلي:
- تبدأ خطوط المجال الكهربائي عند الشحنة الموجبة وتنتهي عند الشحنة السالبة.
- الخطوط تحتوي على شحنة واحدة ، وتنتهي هذه الخطوط عند اللانهاية.
- كلما اقتربت الخطوط من الشحنات ، زاد المجال الكهربائي.
- شدة خطوط المجال تتناسب طرديا مع قيمة الشحنة الكهربائية.
- لا تتقاطع خطوط المجال الكهربائي ولا تشكل حلقات مغلقة.
- تتناسب شدة الخطوط طرديًا مع قيمة شدة المجال.
لماذا يقاس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط؟ ؟ سؤال يتطلب الرجوع إلى المفاهيم الأساسية في علم الكهرباء. بالنسبة لطلاب المدارس الابتدائية ، فهي مقدمة لدروس أعمق وأكثر تعقيدًا تتضمن العديد من العلاقات الحسابية والقوانين الفيزيائية ، والتي يتم تقديمها في كتب المواد في المرحلتين المتوسطة والثانوية.