خطوط المجال الكهربائي

ماذا نقصد بالمصطلح العلمي الكهربي خطوط المجال الكهربائي؟ وكيف يمكن لنا رسم خطوط المجال الكهربائي؟ وما هي الطريقة الصحيحة والسليمة والتي تمكننا من ذلك؟ و ما هي خصائص المجال الكهربائي؟ وما هي القواعد الأساسية لرسم خطوط المجال الكهربائي.

سنقوم في مقال اليوم إن شاء الله بتوضيح مفهوم فيزيائي هام يستخدم في تطبيقات متعددة في العلوم، وينتشر بكل ما يحيط بنا، إنها خطوط المجال الكهربائي التي تتولد من سير الكهرباء في الأسلاك، والأجهزة الكهربية.

أولاً: ما هو المقصود بخط المجال الكهربائي؟

يمكن التعبير عنه على أنه المسار الوھمي الذي تسلكه شحنة اختبار موجبة حرة الحركة عند وضعھا في المجال الكهربائي.

تعريفه: هي المسارات الوهمية التي تسلكها شحنة اختبار صغيرة موجبة عند وضعها حرة في المجال.

ترتبطخطوط المجال الكهربائي بالمجال الكهربائي عند أي نقطة في الحيز المحيط في النقطة على النحو التالي:

• كٌون متجه المجال عند أي نقطة مماساً لخط المجال عند تلك النقطة. (من حيث الاتجاه).

• تٌناسب عدد خطوط المجال الت تعبر عمود اًٌ وحدة المساحة من سطح ما مع مقدار المجال عند ذلك السطح. (من حيث المقدار).

ثانيا: ما هي خصائص المجال الكهربائي:

• يتناسب شدة المجال تناسبا طرديا مع مقدار الشحنة الكهربائية
• خطوط المجال الكھربائي لا تتقاطع؛ لأنه لو تقاطع خطين من خطوط المجال لأصبح عند نقطة التقاطع اتجاهين للمماس الكهربائي و هذا يناقض مفھوم الكمية المتجهة .
• تدل كثافة خطوط المجال عند نقطة على شدة المجال عند تلك النقطة.

ولرسم خطوط المجال لأي توزيع من الشحنات يجب اتباع القواعد التالية:

تبدأ الخطوط من الشحنة الموجبة وتنتهي في الشحنة السالبة. عدد خطوط المجال الخارجة من الشحنة الموجبة أو الداخلة إلى الشحنة السالبة تٌناسب مع مقدار الشحنة. لا مٌكن لخطوط المجال أن تتقاطع.

ما الأخطاء الشائعة عند رسم خطوط المجال الكهربائي:

• يجب أن تكون المسافة بين خطوط المجال الكهربائي مقطع دائري متساوية .
• خطوط المجال الكهربائي لا تتقاطع.

شرح القواعد:

القاعدة الأساسية الأولى هي:

شحنة موجبة: خطوط المجال خارجة منها، ولا حظ ان عدد خطوط المجال يزيد، وبالتالي تزيد كثافتها، كلما اقتربنا من الشحنة مما يعني أن مقدار المجال قد زاد.

القاعدة الأساسية الثانية هي:يكون عدد خطوط المجال الكهربائي أكبر حول الشحنة التي مقدارها أكبر، بغض النظر عن نوعها، فالشحنة (ش1) تكون أكبر من الشحنة (ش2) إذا كان عدد خطوط المجال الكهربائي حول الشحنة (ش1)، أكبر من عدد خطوط المجال حول الشحنة (ش2)، بغض النظر عن الشحنات، مثلاً: حتى ولو كانت الشحنة (ش2) شحنة موجبة، والشحنة (ش1) سالبة.

إذاً فقد تعرفنا في مقالنا هذا على تعرريف لخطوط المجال، وما هيتها، وما أهم أهم الخصائص والمميزات التي تتميز بها، والتي يمكننا التعرف عليها من خلالها، وكانت هذه أهم الخصائص والإرشادات والقواعد التي يجب اتباعها لرسم خطوط المجال الكهربائي بطريقة صحيحة وسليمة.