لماذا يُقاس مجال كهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط سؤال يشمل العديد من المفاهيم والمصطلحات العلمية، بالإضافة إلى الجمع بين العديد من التخصصات مثل الفيزياء والكهرباء والمغناطيسية، وهو في الواقع سؤال متعدد الخيارات يطرح في الخطط الدراسية لطلاب مرحلة التعليم الابتدائي. ثم يتحدث هذا المجال عن خصائصه الفيزيائية.
محتويات
ما هو المجال الكهربائي
قبل الحديث عن قياس المجال الكهربائي، لا بد من البدء بة موجزة لهذا المجال، حيث يطلق عليه أيضًا المجال الكهربائي، أو في اللغة الإنجليزية “المجال الكهربائي”، وهو في الفيزياء، ووفقًا للعالم الشهير فاراداي، إنها مساحة خيالية غير مرئية للعين المجردة، تحيط بكل شيء. الشحنة الكهربائية، التي تؤثر على الأجسام المشحونة، هي بمعنى آخر التأثير الكهربائي أو المغناطيسي للأجسام المشحونة.
لماذا يُقاس مجال كهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط
يتم قياس المجال الكهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط حتى لا تنتشر الشحنة خارج المجال، ولأن الإلكترون يتميز بشحنة صغيرة جدًا، فإنه يستخدم دائمًا لوصف شحنة الاختبار، وهو أحد تتمثل الطرق العلمية لوصف المجال الكهربائي وتعريفه في تحديد الكثافة المتكونة في الجسم المشحون. يتم حسابه 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، ومن أبرزها ما يلي
- تبدأ خطوط المجال الكهربائي بالشحنة الموجبة وتنتهي بالشحنة السالبة.
- تتضمن الخطوط شحنة واحدة، وتنتهي صلاحية هذه الخطوط إلى ما لا نهاية.
- كلما اقتربت الخطوط من الشحنات، زاد المجال الكهربائي.
- كثافة خطوط المجال تتناسب طرديا مع قيمة الشحنة الكهربائية.
- لا تتقاطع خطوط المجال الكهربائي أو تشكل حلقات مغلقة.
- كثافة الخطوط تتناسب طرديا مع قيمة شدة المجال.
لماذا يُقاس مجال كهربائي بشحنة اختبار صغيرة فقط سؤال يتطلب الرجوع إلى المفاهيم الأساسية في العلوم، وبالنسبة لطلاب المرحلة الابتدائية، فهو مقدمة لدروس أعمق وأكثر تعقيدًا تتضمن العديد من العلاقات الحسابية والقوانين الفيزيائية، ويتم تقديمها في كتب المواد في المرحلتين الإعدادية والثانوية.