00971504825082
تساوي الجهد و المجال الكهربائي |
خطوط تساوي الجهد والمجال الكهربائي
المجال الكهربائي (E)
لشحنة نقطية:
\[ E = \frac {kₑ . q }{ r^2}\]
حيث:
\[kₑ = 8.988×10^9 \]N·m²/C² (ثابت كولوم)
q = مقدار الشحنة
r = المسافة من الشحنة
الجهد الكهربائي (V)
لشحنة نقطية:
\[V =\frac{ kₑ . q}{ r}\]
لشحنتين:
\[ V_{total}= kₑ(\frac {q_1}{r_1} + \frac {q_2}{r_2} )\]
خطوط تساوي الجهد
هي أسطح وهمية تكون عندها قيمة الجهد الكهربائي متساوية في جميع نقاطها.
خصائصها:
- تكون عمودية على خطوط المجال الكهربائي
- لا تتقاطع مع بعضها
- في الشحنات المنفردة تكون كروية الشكل
خطوط المجال الكهربائي
خطوط وهمية توضح اتجاه وقوة المجال الكهربائي:
←←← (لشحنة سالبة)
→→→ (لشحنة موجبة)
- تبدأ من الشحنة الموجبة وتنتهي عند السالبة
- كثافتها تتناسب مع قوة المجال
- لا تتقاطع
مقارنة بينهما
| الخاصية | خطوط المجال | خطوط تساوي الجهد |
|---|---|---|
| الاتجاه | تشير إلى اتجاه القوة | بدون اتجاه |
| الشغل المبذول | الشغل يعتمد على المسار | الشغل = صفر عند الحركة على الخط |
تساوي الجهد و المجال الكهربائي
السؤال هل يمكن أن تتحرك شحنة بين نقطتين داخل مجال كهربائي دون بذل شغل ؟
عندما نحرك شحنة بين نقطتين لهما نفس الجهد لا نبذل شغل على الشحنة لان لها نفس الجهد
الشحنة النقطية المفردة النقاط التي لها نفس البعد عن الشحنة
لها نفس الجهد
شحنتان نقطيتا مختلفتان في النوع نقاط تساوي الجهد يشبه نقاط تساوي الجهد عند الشحن المفردة
ولكن المجال يختلف في المنطقة الواصلة بين الشحنتين
شحنتان نقطيتان مختلفتان في النوع
نقاط تساوي الجهد توجد حول كل شحنة يختلف الشكل لنقاط تساوي الجهد والمجال في المنطقة الواصلة بين الشحنتين
في هذه المحاكاة ، يمكنك ضبط شحنة وموضع الشحنتين باستخدام المنزلقات أو مربعات الإدخال. تعمل أشرطة التمرير
لكنها لا تعمل بسلاسة نظرًا لتعقيد العمليات الحسابية
لذلك قد يكون من الأفضل لك استخدام مربعات الإدخال
اختر العرض ثلاثي الأبعاد ويظهر الجهد الكهربائي كبعد ثالث
اختر طريقة العرض متساوية الجهد وسترى عرضًا ثنائي الأبعاد بخطوط متساوية الجهد معروضة
في هذا العرض ، يمكنك أيضًا اختيار رؤية متجهات توضح اتجاه المجال الكهربائي
السؤال هل يمكن أن تتحرك شحنة بين نقطتين داخل مجال كهربائي دون بذل شغل ؟
عندما نحرك شحنة بين نقطتين لهما نفس الجهد لا نبذل شغل على الشحنة لان لها نفس الجهد
الشحنة النقطية المفردة النقاط التي لها نفس البعد عن الشحنة لها نفس الجهد
شحنتان نقطيتا مختلفتان في النوع نقاط تساوي الجهد يشبه نقاط تساوي الجهد عند الشحن المفردة
ولكن المجال يختلف في المنطقة الواصلة بين الشحنتين شحنتان نقطيتان مختلفتان في النوع
نقاط تساوي الجهد توجد حول كل شحنة يختلف الشكل لنقاط تساوي الجهد والمجال في المنطقة الواصلة بين الشحنتين
في هذه المحاكاة ، يمكنك ضبط شحنة وموضع الشحنتين باستخدام المنزلقات أو مربعات الإدخال. تعمل أشرطة التمرير
لكنها لا تعمل بسلاسة نظرًا لتعقيد العمليات الحسابية
لذلك قد يكون من الأفضل لك استخدام مربعات الإدخال
اختر العرض ثلاثي الأبعاد ويظهر الجهد الكهربائي كبعد ثالث
اختر طريقة العرض متساوية الجهد وسترى عرضًا ثنائي الأبعاد بخطوط متساوية الجهد معروضة
في هذا العرض ، يمكنك أيضًا اختيار رؤية متجهات توضح اتجاه المجال الكهربائي
اختبار حول خطوط تساوي الجهد والمجال الكهربائي
\[1 \star\] \[2 \star\] \[3 \star\] \[4 \star\] \[5 \star\] \[6 \star\] \[7 \star\]
Equipotential and Electric Field Lines |
Equipotential and Electric Field Lines
Electric Field (E)
For a point charge:
\[ E = \frac {kₑ . q }{ r^2}\]
Where:
\[kₑ = 8.988×10^9 \]N·m²/C² (Coulomb's constant)
q = charge magnitude
r = distance from the charge
Electric Potential (V)
For a point charge:
\[V =\frac{ kₑ . q}{ r}\]
For two charges:
\[ V_{total}= kₑ(\frac {q_1}{r_1} + \frac {q_2}{r_2} )\]
Equipotential Lines
Imaginary surfaces where the electric potential is equal at all points.
Their properties:
- They are perpendicular to electric field lines
- They do not intersect with each other
- For single charges, they are spherical in shape
Electric Field Lines
Imaginary lines showing the direction and strength of the electric field:
←←← (for negative charge)
→→→ (for positive charge)
- Start from positive charge and end at negative charge
- Their density is proportional to field strength
- Do not intersect
Comparison Between Them
| Property | Field Lines | Equipotential Lines |
|---|---|---|
| Direction | Indicate force direction | No direction |
| Work Done | Work depends on path | Work = zero when moving along the line |
Equipotential and Electric Field
Question: Can a charge move between two points in an electric field without doing work?
When we move a charge between two points that have the same potential, we do no work on the charge because it has the same potential
For a single point charge, points that have the same distance from the charge have the same potential
For two point charges of different types, equipotential points resemble those of single charges
But the field differs in the region between the two charges
Two point charges of different types
Equipotential points exist around each charge, the shape of equipotential points and the field differs in the region between the two charges
In this simulation, you can adjust the charge and position of the two charges using sliders or input boxes. The sliders work
but they don't work smoothly due to the complexity of calculations
So it might be better for you to use input boxes
Choose the 3D view and the electric potential appears as a third dimension
Choose the equipotential view and you'll see a 2D view with equipotential lines displayed
In this view, you can also choose to see vectors showing the direction of the electric field
Question: Can a charge move between two points in an electric field without doing work?
When we move a charge between two points that have the same potential, we do no work on the charge because it has the same potential
For a single point charge, points that have the same distance from the charge have the same potential
For two point charges of different types, equipotential points resemble those of single charges
But the field differs in the region between the two charges Two point charges of different types
Equipotential points exist around each charge, the shape of equipotential points and the field differs in the region between the two charges
In this simulation, you can adjust the charge and position of the two charges using sliders or input boxes. The sliders work
but they don't work smoothly due to the complexity of calculations
So it might be better for you to use input boxes
Choose the 3D view and the electric potential appears as a third dimension
Choose the equipotential view and you'll see a 2D view with equipotential lines displayed
In this view, you can also choose to see vectors showing the direction of the electric field
Physics
No comments:
Post a Comment