المجال الكهربائي: مفهومه وتطبيقاته
المفهوم الأساسي للمجال الكهربائي
يُعرف المجال الكهربائي بأنه المجال الذي يُنشأ نتيجة لوجود شحنات كهربائية، وينتج هذا المجال عندما تتفاعل الشحنات الكهربائية السالبة والموجبة، وتتأثر هذه الشحنات بالمسافة وبقوة الشحنة. كما يلعب المجال الكهربائي دورًا حاسمًا في العديد من الظواهر الكهربائية والإلكترونية كالتالي:
- توليد الكهرباء
- تحويل الكهرباء
- تحديد اتجاه التيار الكهربائي
- توجيه الأشعة المشحونة
تمثيل المجال الكهربائي
يتم تمثيل المجال الكهربائي بواسطة الخطوط القوة الكهربائية، والتي تُشير إلى اتجاه وشدة المجال الكهربائي في مختلف النقاط. ويعبر نسبة الشدة إلى الكُثافة السطحية للخطوط القوة الكهربائية في إطار الزمكاني، ويُعرف التغير في الشدة بمصطلح “الانحناء”، ومن هذا المنطلق يمكن توجيه الخطوط القوة الكهربائية إلى المجالات ذات نصف قطر أصغر.
تأثير القوة الكهربائية على الجسيمات المشحونة
تتجاوب الجسيمات المشحونة في المجال الكهربائي بتأثير قوة كهربائية، فعند وجود شحنتين مختلفتين يتمتع كل شحنة بقوة كهربائية وينشأ بينهما جاذبية (في حال كانت الشحنات مُختلفة) أو انتداب(عندما تكون الشحنات متشابهة).
العديد من التطبيقات الهامة في الحياة
تملك المجال الكهربائي تِطْبيقات عُديدة في الحياة، ويُصحب بعض هذه التطبيقات أو الأمثلة فيما يأتي:
- تعريف اتجاه الشحنة الموجبة والسالبة في التيار الكهربائي.
- زيادة تأثير التشتيت وتوجيه الموجات الكهرومغناطيسية.
- تحويل المصادر المختلفة للطاقة الكهربائية من الشبكة العمومية إلى الأحمال المنزلية.
- توجيه الأشعة المشحونة عند استخدام أشعة إكس
FQA
ما هو المجال الكهربائي؟
المجال الكهربائي هو المجال الذي ينشأ بسبب وجود شحنات كهربائية في الفضاء المحيط بالشحنة ويتأثر بالمسافة وقوة الشحنة.
كيف يتم تمثيل المجال الكهربائي؟
يتم تمثيل المجال الكهربائي بواسطة الخطوط القوة الكهربائية، والتي تشير إلى اتجاه وشدة المجال الكهربائي في مختلف النقاط.
ما هي الأجسام المشحونة التي تؤثر على المجال الكهربائي؟
جميع الأجسام المشحونة تؤثر على المجال الكهربائي، لكن يتأثر بالمسافة وقوة الشحنة.
ما هي الحركة التي تحدث بين شحنتين مختلفتين؟
يحدث جاذبية بين شحنتين مُختلفتين وانتداب بين شحنتين متشابهتين.
ما هي بعض التطبيقات للمجال الكهربائي؟
من بين التطبيقات: تحديد اتجاه التيار الكهربائي، توجيه الأشعة المشحونة، توليد الكهرباء، تحويل الكهرباء.