المجال الكهربائي

‫المجال الكهربائي ‪::::::::‬‬ ‫في الفيزياء‪ ,‬الحقل الكهربائي أو المجال الكهربائي هو الفضاء المحيط بشحنة كهربية له خاصية تدعى الحقل الكهربي أو‬ ‫المجال الكهربي‪ .‬هذا المجال الكهربي يؤثر بقوة على األجسام المشحونة‪ .‬قدم هذا المفهوم مايكل فاراداي‪.‬‬ ‫الحقل الكهربائي في الفيزياء هو التأثير الناتج عن شحنة كهربائية (أو مجال مغناطيسي متغير) تبذل قوة على األجسام‬ ‫المشحونة في المجال‪.‬‬ ‫خطوط المجال الكهربائي‪:‬‬ ‫يمكن النظر إلى المجال الكهربائي على أنه خطوط قوى كهربائية تخيلية تشع من الجسم‪ .‬ويؤثر المجال الكهربائي على أي‬ ‫جسم مشحون آخر يدخل في نطاقه‪ ،‬بحيث يجعله يغير حركته خالل المجال‪ .‬ومعنى هذا أن األجسام المشحونة يؤثر كل منها‬ ‫على اآلخر‪ ،‬حتى وإن لم يكن هناك اتصال محسوس بينها‪ ،‬وذلك بسبب المجاالت الكهربائية التي تحيط بها‪ .‬فعلى سبيل‬ ‫المثال تتجاذب الجسيمات مختلفة الشحنة‪ ،‬بينما تتنافر الجسيمات متماثلة الشحنة‪.‬‬ ‫‪ -‬خواص خطوط المجال الكهربائي حول الشحناات‬

‫شحنة موجبة‬

‫شحنة سالبة‬

‫شحنتان مختلفتان‬

‫شحنتان‬ ‫متشابهتان‬

‫لوحين‬ ‫مشحونين‬

‫‪-‬مقارنة بين المجال الكهربائي المنتظم و المجال الكهربائي غير النتظم‬

‫وجه المقارنة التعريف‬ ‫نوع المجال‬ ‫هو مجال ثابت الشدة‬ ‫واالتجاه ينشيء عن‬ ‫النتظم‬ ‫الكهرباء المتحركة‬ ‫هو مجال غير ثاب الشدة‬ ‫الغير منتظم‬ ‫ينشيء عن الشحنات‬ ‫النقطية الساكنة‬

‫شدة المجال‬

‫اتجاه المجال‬

‫التناسب‬

‫متساوبة‬

‫ثابت االتجاه‬

‫يتناسب عكسيا ً ويعتمد‬ ‫علي المسافة‬

‫غير ثابت‬ ‫الشدة‬

‫متغير االتجاه‬

‫ال يعتمد علي المسافة‬

‫وهناك عدة أنواع للموصالت هي ‪:‬‬ ‫موصل مستوي‬

‫موصل كروي‬

‫موصل مخروطي‬

‫موصل فاند غراف‬

‫البرق هو الضوء المبهر الذي يظهر فجأة في قلب السماء في األيام التي تسوء فيها أحوال الجو‪ ،‬وهو عبارة عن الضوء‬ ‫الناشئ نتيجة تصادم سحابتين أحدهما تحمل الشحنة الكهربائية السالبة واألخرى تحمل الشحنة الكهربائية الموجبة وبذلك‬ ‫ينتج عن التصادم شرارة قوية تصدر على هيئة الضوء الذي نراه فجأة ثم يختفي في األيام ذات الطقس السيء‪ ،‬كما أن هذا‬ ‫الضوء يعقبه صوت عال قادم من السماء وهو ما يسمى بالرعد‪.‬‬ ‫ان سبب ظهور الشرارة الكهربائي بين السحاب و األرض هو اصطدام سحابتين احداهما تحمل الشحنة الكهربائية السالبة‬ ‫او من تفريغ كهربائي يحدث بين سحابة و اخري‪.‬‬ ‫التفريغ الكهربائي هو انتقال الشحنة الكهربائية المفاجئة واللحظية بين جسمين لهما فارق في الجهد الكهربائي ‪.‬وهذا‬ ‫المصطلح يستعمل لتعريف حدوث تيار كهربائي مفاجئ وغير مرغوب فيه في أحد األجهزة اإللكترونية‪.‬‬ ‫يحدث عندما تواجد جسم مشحون (‪ )1‬وبجواره جسم أخر (‪ )2‬غير مشحون ويكون معزوال عن األرض ‪ .‬وعلي الرغم من‬ ‫تعادل الجسم (‪ )2‬كهربائيا‪ ،‬يمكن بتأثير الجسم (‪ )1‬أن تتوزع اإللكترونات في الجسم (‪ )2‬بحيث تتجمع على سطحه المواجه‬ ‫للجسم (‪ )1‬شحنة مضادة‪ .‬فوجود الجسم المشحون يُنشئ مجاال كهربائيا يعمل على تجمع شحنة مضادة على السطح‬ ‫المواجه له في الجسم (‪ . )2‬ومع ذلك يبقى الجسم (‪ )2‬متعادال كهربيا‪ ،‬فما يجري ما هو إال توزيع للشحنات على سطحيه‬ ‫المواجه والبعيد عن الجسم (‪ . )1‬عندئذ يمكن أن يحدث تفريغ كهربي عند مالمسة الجسم (‪ )2‬لجسم ثالث‪.‬‬ ‫الصواعق يمكن ان تسبب الكثير من المشاكل للمنشات و بتالي يمكن حماية هذه المنشات من الصواعق عن طريق مانعة‬ ‫الصواعق ‪ :‬الغرض منها ‪ :‬حماية األجهزة والمعدات الكهربائية المركبة بالخطوط الهوائية (سكاكين – عازالت ‪ )....‬من‬ ‫زيادة الجهد ‪ Over Voltage‬الناتج من العوامل الجوية (صاعقة)‪ .‬مكوناتها ‪ :‬تتكون مانعة الصواعق من ثالثة أجزاء‬ ‫رئيسية هى ‪ -1 :‬الجسم الصينى ‪ -2‬مقاوم ‪ -3‬الثغرات الشرارية وتصنع المقاومة من مادة الفيليت او من النوع ‪Thyrite‬‬ ‫األمريكى ومن مادة فاريستور ‪ Varistora‬في النوع الفرنسى‪ .‬وجميع هذه المواد التي سبق ذكرها هى مواد شبه موصلة‬ ‫‪ Semi-Conductor‬تعتمد فيها المقاومة على قيمة الجهد ‪ .‬ففى حالة الجهد العادى هى مواد عازلة (مقاومتها كبيرة) وفى‬ ‫زيادة الجهد تقل مقاومة هذه المواد أى تصبح موصلة ‪ Ground wire .‬وهو نظام يستخدم لحماية خطوط النقل‬ ‫‪ Transmission Lines‬من الصواعق عند الجهود المختلفة ودائما ما توضع في أعلى منطقة في البرج‪ .‬ولكى تكون‬ ‫الحماية فعالة يجب أن يكون البرج المثبت على ال ‪ Lightening arrestor‬أو ال‪ Ground wire‬له أراضى جيدة‪ .‬طريقة‬ ‫عملها ‪:‬يعمل على تسهيل تسرب الشحنات الكهربائيه الناتجه من أحتكاك السحب الى األرض حينما تتولدالشحنه الكهربائيه‬ ‫وتهبط الى األرض الجزاء السالب تستقبلها الجزء العالى سالب من مانع الصواقع ويحدث عملية تفريق للشحنات الموجبه‬ ‫لكى تسكن فى األرض عن طريق مانع الصواقع من غير أحداث خسائر‪.‬‬ ‫للكهرباء الساكنة تطبيقات عديدة في حياتنا اليومية خاصة في بعض األجهزة مثل‬ ‫‪- 1‬ماكينة تصوير األوراق‬ ‫تعمل األشعة الضوئية المنعكسة على الورقة المراد تصويرها على تكوين صورة ذات شحنة موجبة داخل الجهاز فتجذب‬ ‫اليها الحبر المشحون بشحنة سالبة لتطبع هذه الصورة على ورقة بيضاء مشحونة بشحنة موجبة ‪.‬‬ ‫‪- 2‬المرسبات الكهروستاتيكية‬ ‫وتستخدم لتنظيف الهواء من جسيمات الغبار والدخان والضباب والبكتريا‬

‫‪http://bohoutmadrassia.blogspot.ae/2014/02/blog-post_6635.html‬‬ ‫‪https://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D8%B1%D9%82‬‬