العلوم الفيزيائية — الكهرباء الساكنة: قانون كولوم والمجال الكهربائي وخطوط المجال — الثانية ثانوي — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الكهرباء الساكنة: قانون كولوم والمجال الكهربائي

الكهرباء الساكنة (Électrostatique) تدرس الشحنات الكهربائية الساكنة والقوى بينها. تعتبر أساس فهم الظواهر الكهربائية في المادة.

1. الشحنة الكهربائية

الشحنة الكهربائية (Charge électrique) خاصية فيزيائية للمادة تسبب قوى كهربائية بين الجسيمات. وحدتها: الكولوم (C). هناك نوعان من الشحنات: موجبة (بروتونات) وسالبة (إلكترونات). الشحنات المختلفة تتجاذب والمتماثلة تتنافر.

2. قانون كولوم (Coulomb)

القوة بين شحنتين q₁ و q₂ تفصل بينهما مسافة r هي:
F = k·|q₁·q₂|/r²
حيث k = 1/(4πε₀) = 9×10⁹ N·m²/C² (ثابت كولوم).
اتجاه القوة: على الخط الواصل بين الشحنتين، تجاذب إذا كانت الشحنتان مختلفتين، تنافر إذا كانتا متماثلتين.

3. المجال الكهربائي (Champ électrique)

المجال الكهربائي هو حقل متجه يصف القوة التي تؤثر بها الشحنات على شحنة اختبار موضوعة في نقطة. شدته: E = F/q₀ = k·q/r².

4. خطوط المجال الكهربائي

خطوط وهمية تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل إلى الشحنة السالبة. كلما كانت الخطوط متقاربة، زادت شدة المجال. لا تتقاطع خطوط المجال أبداً.

5. تمارين مقترحة

التمرين 1: شحنتان q₁=+2μC و q₂=-3μC بينهما مسافة 10cm. احسب القوة بينهما.
التمرين 2: احسب شدة المجال الكهربائي الناشئ عن شحنة q=+5μC على بعد 20cm منها.
التمرين 3: ارسم خطوط المجال بين شحنتين موجبتين متساويتين.

للمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع، يمكنكم الاطلاع على دروس مشابهة: قوانين نيوتن للحركة و الحلقات في بايثون.