الفيزياء فصل أول

المجال الكهربائي Electric field : خاصّية للحيّز المحيط بالجسم المشحون،
ويظهر في هذا الحيّز تأثير المجال على شكل قوى كهربائية تؤثّر في الأجسام المشحونة الأُخرى. 

كثافة خطوط المجال الكهربائي Density of Electric Field Lines: عدد الخطوط التي تخترق
وحدة المساحة من هذا السطح بشكل عمودي عليه؛

المجال الكهربائي لشحنة نقطية (Q):القوّة الكهربائية التي تؤثّر في وحدة الشحنة الموجبة الموضوعة

    في تلك النقطة،  ومقدار  المجال  عند نقطة يعطى بالعلاقة.

                                                        $E =\frac{ k Q}{ r^2}$

المجال الكهربائي لعدّة شحنات نقطية
المجال الكهربائي المحصّل عند أيّ نقطة فيها عدة شحنات كهربائية مساويًا لمحصّلة المجالات الناتجة عن كل

 شحنة إذا كانت منفردة. وتُستعمل في ذلك طريقة جمع المتّجهات.

خطوط المجال الكهربائي

تُمثّل مسارات شحنة اختبار  موجبة تتحرّك تحت تأثير المجال الكهربائي فقط.

   - تدلّ كثافة خطوط المجال الكهربائي التي تخترق سطحًا محدّدًا على مقدار المجال الكهربائي، أي إنّ مقدار المجال

       الكهربائي يزداد حيثما تتزاحم خطوط المجال.

   - تبدأ خطوط المجال من الشحنة الموجبة وتنتهي إلى الشحنة السالبة؛ لأنّها تُمثّل مسار حركة شحنة الاختبار الموجبة داخل المجال،

  بسبب تنافرها مع الشحنة الموجبة وتجاذبها مع الشحنة السالبة.

  - تكون خطوط المجال الكهربائي مستقيمة أو منحنية لكنّها لا تتقاطع، إذ لو تقاطع خطّان لأصبح للمجال أكثر من اتّجاه عند نقطة

     التقاطع، وهذا يتعارض مع مفهوم المجال عند نقطة.

المجال الكهربائي لكرة موصلة مشحونة

المجال الكهربائي خارج كرة فلزية مشحونة يُماثل تمامًا المجال الكهربائي حول شحنة نقطية مساوية للشحنة الكلّية على الكرة ( Q+)،

 ويكون موقعها كما لو كانت في مركز هذه الكرة 

لحساب مقدار المجال عند أي نقطة خارج الكرة الموصلة المشحونة؛ تُستعمل العلاقات الخاصة بمجال الشحنات النقطية.

المجال الكهربائي داخل الكرة يساوي محصّلة متّجهات المجال الناتجة عن كلّ الشحنات على سطح الكرة، ويساوي صفرًا

التدفّق الكهربائي Electric flux وهو العدد الكلّي لخطوط المجال الكهربائي التي تعبر مساحة محدّدة. ويعطى بالعلاقة الآتية:

                                     ɸ = E A cos θ
أستنتجُ من هذه العلاقة أنّ التدفّق الكهربائي خلال سطح يعتمد على ( 3) عوامل: مقدار المجال الكهربائي، ومقدار المساحة التي

يُحسب التدفّق خلالها، والزاوية بين متّجهَي المساحة والمجال الكهربائي.