قانون شدة المجال الكهربائي

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٨:٥٠ ، ٢٨ مارس ٢٠١٩
قانون شدة المجال الكهربائي

المجال الكهربائي

ينتج المجال الكهربائي عن امتلاك المواد لشحنات كهربائية، ويعد العالم البريطاني مايكل فارادي أول من قام بدراسة مفهوم المجال الكهربائي، ووضع أسسه العلمية التي تفسر هذه الظاهرة الفيزيائية بالنسبة للشحنات الكهربائية، إلى أن تم فيما بعد وضع قانون شدة المجال الكهربائي، وتم تعريف المجال الكهربائي لشحنة على أنه الحيز الذي يحيط بالشحنة الكهربائية والذي فيه يظهر أثر القوة الكهربائية في وحدة الشحنة الموجبة عند وضعها في نقطة معينة، ويعد المجال الكهربائي من الكميات الفيزيائية المتجهة التي يلزم معرفة مقدارها واتجاهها حتى يتم تحديدها بدقة، وفي هذا المقال سيتم تناول معلومات عن قانون شدة المجال الكهربائي.

قانون شدة المجال الكهربائي

تم وضع قانون شدة المجال الكهربائي ليصف مقدار واتجاه المجال الذي يحيط بالشحنة الكهربائية، ويؤثر على ما حوله من الشحنات التي يمكن أن يتم وضعها في ذلك المجال، وعليه فإن قانون المجال الكهربائي ينص على ما يلي:

  • القانون بالكلمات: يتناسب المجال الكهربائي لشحنة كهربائية طرديًا مع مقدار القوة الكهربائية لتلك الشحنة، وعكسيًا مع مقدار الشحنة الكهربائية ذاتها.
  • القانون الرياضي: المجال الكهربائي= القوة الكهربائية/الشحنة الكهربائية.
  • القانون بالرمز مـ = ق/ش.

إن وحدة قياس المجال الكهربائي تشتق من القانون الرياضي من خلال قسمة وحدة القوة الكهربائية(نيوتن) على وحدة الشحنة الكهربائية (كولوم)، وعليه فإن وحدة قياس مقدار المجال الكهربائي هي نيوتين/كولوم.

أهمية قانون شدة المجال الكهربائي

يعد قانون شدة المجال الكهربائي من أهم القوانين الفيزيائية في علم الكهرباء السكونية، حيث من هذا القانون يمكن استنتاج ما يلي:

  • قد يستخدم مقدار المجال الكهربائي للشحنة الكهربائية في قياس مقدار القوة الكهربائية للشحنة من خلال ضرب مقدار الشحنة في المجال الكهربائي.
  • قد يستخدم مقدار المجال الكهربائي للشحنة الكهربائية في قياس مقدار الشحنة الكهربائية من خلال قسمة مقدار القوة الكهربائية على مقدار المجال الكهربائي للشحنة الكهربائية.
  • يتم الاعتماد على قانون شدة المجال الكهربائي في تحديد مقدار المجال الكهربائي للشحنة الكهربائية، أما تحديد اتجاه هذا المجال فيكون من خلال وضع شحنة اختبار وهمية موجبة عند نقطة معينة، ومن خلال نوع الشحنة الكهربائية يتم تحديد المسار الذي ستسلكه شحنة الاختبار الموجبة.
  • لا يتم تعويض إشارة الشحنة الكهربائية إذا كانت سالبة في القانون، لأنه يتم تحديد اتجاه المجال الكهربائي بناء على نوع الشحنة الكهربائية المسببة للمجال الكهربائي.
  • يقصد بالقول أن المجال الكهربائي عند نقطة محددة يساوي 9 نيوتن/كولوم بأن المجال الكهربائي يؤثر بقوة مقدارها 9 نيوتن على كل كولوم من الشحنات يتم وضعه عند تلك النقاط باتجاه المسار الذي تشكله شحنة الاختبار الموجبة بناء على إشارة الشحنة الكهربائية المسببة لذلك المجال الكهربائي عند تلك النقطة.