مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
مقدمة عن الحقل الكهربائي
الحقل الكهربائي هو مفهوم أساسي في الكهرباء الساكنة، يصف تأثير الشحنات الكهربائية على الفضاء المحيط بها. الحقل الكهربائي هو مجال متجهي، أي له مقدار واتجاه في كل نقطة.
تعريف الحقل الكهربائي
الحقل الكهربائي عند نقطة في الفضاء هو القوة الكهربائية التي تؤثر بها شحنة اختبارية صغيرة موضوعة عند تلك النقطة، مقسومة على مقدار الشحنة الاختبارية:
E = F / q
وحدة الحقل الكهربائي في النظام الدولي هي نيوتن/كولوم (N/C) أو فولت/متر (V/m).
الحقل الكهربائي لشحنة نقطية
مقدار الحقل الكهربائي الناتج عن شحنة نقطية Q على مسافة r منها يعطى بالعلاقة:
E = k·|Q| / r²
حيث k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C² هو ثابت كولوم. اتجاه الحقل يكون مبتعداً عن الشحنة الموجبة وباتجاه الشحنة السالبة.
خطوط الحقل الكهربائي
- خطوط الحقل تخرج من الشحنات الموجبة وتدخل إلى الشحنات السالبة
- خطوط الحقل لا تتقاطع أبداً
- كثافة الخطوط تدل على شدة الحقل
- خطوط الحقل متعامدة على سطح الموصل
مبدأ التراكب
إذا وجدت عدة شحنات، فإن الحقل الكهربائي الكلي عند نقطة يساوي المجموع المتجهي للحقول الناتجة عن كل شحنة على حدة. هذا المبدأ يسمى مبدأ التراكب (Superposition Principle).
مثال تطبيقي
مثال: شحنة نقطية Q = 4 μC. احسب مقدار الحقل الكهربائي على بعد 3 cm منها.
الحل: E = 9×10⁹ × 4×10⁻⁶ / (0.03)² = 36000 / 0.0009 = 4 × 10⁷ N/C
تمارين
- شحنة نقطية Q = 6 μC. احسب الحقل الكهربائي على بعد 2 متر منها.
- شحنتان Q₁ = 2 μC و Q₂ = −3 μC تفصل بينهما مسافة 10 cm. احسب الحقل المحصل عند نقطة في منتصف المسافة بينهما.
- ما الفرق بين الحقل الكهربائي والجهد الكهربائي؟
- ارسم خطوط الحقل لشحنتين موجبتين متجاورتين.
للمزيد من المعلومات، راجع درس الكهرباء الساكنة ودرس قانون أوم في الدوائر.
📍 دروس مشابهة
- العلوم الفيزيائية — الكيمياء: المعادلة الكيميائية — الثانية ثانوي (شعب علمية) — المنهاج الجزائري
- العلوم الفيزيائية — الميكانيكا: الاحتكاك — الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم) — المنهاج الجزائري
