المجال الكهربائي هو مفهوم أساسي في الفيزياء، ويصف المنطقة المحيطة بالشحنة الكهربائية التي تتأثر بها شحنات أخرى. بمعنى آخر، إذا وضعت شحنة اختبار صغيرة في منطقة ما، فإن القوة المؤثرة عليها تُعزى إلى وجود مجال كهربائي في تلك النقطة.
تعريف المجال الكهربائي
يمكن تعريف المجال الكهربائي بأنه القوة الكهربائية المؤثرة على وحدة الشحنة الموجبة الموجودة في نقطة معينة في الفضاء. رياضيًا، يُعبر عنه بالعلاقة:
E=Fq\mathbf{E} = \frac{\mathbf{F}}{q}E=qFحيث:
E\mathbf{E}E = المجال الكهربائي
F\mathbf{F}F = القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة
qqq = مقدار الشحنة
وحدة قياس المجال الكهربائي
الوحدة الأساسية للمجال الكهربائي في النظام الدولي للوحدات (SI) هي فولت لكل متر (V/m)، وهي تعبر عن مقدار القوة المؤثرة على شحنة مقدارها كولوم واحدة في كل متر من المسافة.
يمكن أيضًا التعبير عن المجال الكهربائي بوحدة نيوتن لكل كولوم (N/C)، حيث تعني أن شحنة مقدارها 1 كولوم تتأثر بقوة مقدارها 1 نيوتن. العلاقة بين الوحدتين:
1 N/C=1 V/m1 \, \text{N/C} = 1 \, \text{V/m}1N/C=1V/mأهمية معرفة وحدة قياس المجال الكهربائي
معرفة وحدة قياس المجال الكهربائي مهمة لأنها تساعد في:
تحديد شدة المجال الكهربائي في نقاط مختلفة حول الشحنات.
حساب القوة المؤثرة على الشحنات الكهربائية بسهولة.
فهم سلوك الأجهزة الكهربائية والإلكترونية التي تعتمد على تفاعل الشحنات.
- الاجابة : A الأمبير
مثال عملي
إذا كانت القوة المؤثرة على شحنة مقدارها 2 C2 \, \text{C}2C هي 10 N10 \, \text{N}10N، فإن شدة المجال الكهربائي عند تلك النقطة تحسب كما يلي:
E=Fq=102=5 N/C=5 V/mE = \frac{F}{q} = \frac{10}{2} = 5 \, \text{N/C} = 5 \, \text{V/m}E=qF=210=5N/C=5V/m
المجال الكهربائي ليس مجرد مفهوم نظري، بل هو أساس لفهم كيفية عمل الأجهزة الكهربائية، المحركات، البطاريات، وحتى الظواهر الطبيعية مثل البرق. ومعرفة وحدته تساعد الطلاب والمهندسين على ربط النظرية بالتطبيق العملي.
