إذا زادت شدة المجال الكهربائي على شحنة اختبار، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار تقل

إذا زادت شدة المجال الكهربائي على شحنة اختبار، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار تقل

اذا زادت شدة المجال الكهربائي على شحنة اختبار، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار تقل ، هل هذه العبارة صحيحة أم خاطئة؟ تعتبر قوانين الحقول الكهربائية من أهم قوانين الفيزياء الكهربائية، وللمجالات الكهربائية عدة أنواع وتطبيقات من المهم معرفتها كأساسيات للدخول في علوم الكهرباء لطلاب المرحلة الثانوية.

مفهوم المجال الكهربائي

نشأ مفهوم الحقل الكهربائي بداية من مفهوم القوة الكهربائية حيث كانت تعبر القوة الكهربائية عن تفاعل مباشر بين شحنتين تقعان بالقرب من بعضهما البعض، واستعاض العلماء عن ذلك بمفهوم الحقل الكهربائي، بأن يقال إن لكل شحنة مجال كهربائي يمتد إلى المحيط، وتعتبر القوة المؤثرة على أية شحنة موجودة في محيط الشحنة الأولى، هي قوة التفاعل بين المجال الكهربائي والشحنة الثانية. [1]
ويمكن تعريف الحقل الكهربائي رياضيًا بأنه حقل متجه مرتبط بنقاط في الفضاء، حيث أن مقدار القوة المطبقة على كل واحدة من الشحنة، هي القوة المطبقة على واحدة شحنة اختبار موجبة عند السكون وفي نفس النقطة، كما يمكن اعتبار المجال الكهربائي خاصية مرتبطة بكل نقطة في الفضاء حيث توجد الشحنة بأي شكل، ويمكن وصف المجال الكهربائي بأنه القوة الكهربائية لكل واحدة شحنة، ويتم إنشاء المجال المغناطيسي بواسطة الشحنة الكهربائية أو المجالات المغناطيسية المتغيرة.
ويعطى اتجاه الحقل الكهربائي باتجاه القوة المؤثرة على الشحنة الموجبة، حيث يعطى الاتجاه الشعاعي للحقل الكهربائي بالاتجاه الخارج من الشحنة الموجبة، والداخل إلى الشحنة السالبة. [2]

شاهد أيضًا: ما اسم المسار المغلق الذي يمر فيه التيار الكهربائي

اذا زادت شدة المجال الكهربائي على شحنة اختبار، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار تقل

تعطى صيغة  قانون المجال الكهربائي على الشكل: E= F / Q ويمكن توضيح الرموز كما يلي: [2]

  • E هي شدة المجال الكهربائي.
  • F هي القوة الكهربائية المطبقة على الشحنة.
  • Q هي مقدار الشحنة.

واعتمادًا على القانون السابق نلاحظ أن هنالك تناسب طردي بين قيمة شدة المجال الكهربائي، وقيمة القوة المطبقة على شحنة الاختبار، وبالتالي إن زيادة شدة المجال الكهربائي، تعني زيادة شدة القوة الكهربائية على شحنة الاختبار، وبالتالي إن العبارة اذا زادت شدة المجال الكهربائي على شحنة اختبار، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار تقل:

  • الإجابة هي عبارة خاطئة.

شاهد أيضًا: ما الذي يحدث عند لف سلك يحمل تيارا كهربائيا

ما هي خطوط الحقل الكهربائي

تهدف الخطوط الحقل الكهربائي إلى وضع رسم تصوري عن المجال الكهربائي واتجاهاته، وقد تم وضعها من قبل العالم مايكل فاراداي، وتتطابق اتجاهات خطوط المجال الكهربائي في نقطة ما مع اتجاه المجال الكهربائي كما تتوافق الكثافة النسبية لخطوط المجال الكهربائي مع مقدار قوة المجال الكهربائي في تلك النقطة، وتتميز خطوط الحقل الكهربائي بما يلي:[3]

  • لا يمكن أبدًا أن تتقاطع خطوط المجال الكهربائي مع بعضها البعض لأن تقاطع خطوط المجال الكهربائي تعني أن هنالك اتجاهين للمجال الكهربائي في نقطة ما وهو أمر مستحيل.
  • تتعامد خطوط المجال الكهربائي مع سطح الشحنة كما أن خط المجال الكهربائي يشكل مماسًا مع المجال الكهربائي عند النقطة.
  • يتناسب حجم الشحنة الكهربائية طرديًا مع عدد خطوط المجال الكهربائي وكلما كانت خطوط المجال الكهربائي أقرب لبعضها كلما كان المجال الكهربائي أقوى.
  • تبدأ خطوط المجال الكهربائي من الشحنة الموجبة وتنتهي عند الشحنة السالبة.
  • تبدأ خطوط المجال الكهربائي اللانهائي من شحنة واحدة وتنتهي عند اللانهاية.

شاهد أيضًا: يحدث التفريغ الكهربائي نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية عبر

وفي الختام تم تحديد مدى صحة العبارة اذا زادت شدة المجال الكهربائي على شحنة اختبار، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار تقل ، وقد تبين أنها عبارة خاطئة إذ تتناسب قوة المجال الكهربائي طردًا مع مقدار القوة الكهربائية، كما تم تعريف مفهوم القوة الكهربائية ومفهوم الحقل الكهربائي وتوضيح العلاقة التي تربطهما معًا، بالإضافة إلى تعريف مفهوم خطوط الحقل الكهربائي ومميزاتها.

المراجع

  1. ^ britannica.com , electric field , 19/10/2021
  2. ^ byjus.com , Electric Field , 19/10/2021
  3. ^ byjus.com , Electric Field Lines , 19/10/2021
91 مشاهدة