📄 اطبع pdf
00971504825082

<<<حساب الجهد الكهربائي عند نقطة >>>

الجهد الكهربائي (Electric Potential)

التعريف: الشغل اللازم لنقل وحدة الشحنات الموجبة من اللانهاية إلى النقطة المطلوبة.

الجهد الكهربائي لشحنة نقطية

\[ V = k \frac{Q}{r}\] ➔ \[ V = (8.99×10^9)×\frac { Q }{ r}\]

خصائص الجهد الكهربائي :

• كمية قياسية (لها مقدار فقط)
• يعتمد على بُعد النقطة عن الشحنة
• يقاس بوحدة Volt (V)

مثال عملي:

شحنة نقطية \[ Q = +5\;nC\] أوجد الجهد الكهربائي عند مسافة منها \[r= 0.3\;m \]

حساب المجال (E):
\[V = (8.99×10^9) × \frac {5×10^{-9}}{0.3}\]
\[V = 149.83 V \]

حاسبة الجهد الكهربائي للشحنة النقطية

مقدار الشحنة (ميكرو كولوم):

نوع الشحنة: موجبة سالبية

المسافة من الشحنة (متر):

احسب الجهد

ملاحظات:

• معادلة الجهد: \[V =\frac { k * Q }{ r}\]
• k: ثابت كولوم \[k=(8.99×10^9)N.m^2/c^2\]
• Q: قيمة الشحنة بالكولوم
• r: المسافة من الشحنة بالمتر
• النتيجة تظهر بالأس العلمي (مثال: 1.23e+5)

الجهد الكهربائي لمجموعة من الشحنات النقطية

المفهوم الأساسي:

الجهد الكهربائي (V) عند نقطة ما في الفراغ هو مقدار الشغل اللازم لنقل شحنة موجبة وحدة اختبار من اللانهاية إلى تلك النقطة، دون تسارع.

لشحنة نقطية واحدة:

\[ V =k *\frac { q }{ r}\]

حيث:
- k ثابت كولوم
\[k=(8.99×10^9)N.m^2/c^2\] - qمقدار الشحنة (كولوم)
- r المسافة من الشحنة إلى النقطة المدروسة (متر)

لعدة شحنات نقطية:

\[ V_{total} = Σ V_i = k Σ\frac {q_i}{r_i}\]

يتم حساب الجهد الكلي عن طريق الجمع الجبري للجهود الفردية لكل شحنة (مبدأ التراكب)

أهمية الحساب:

• تصميم الدوائر الإلكترونية والمعقدات الكهربائية
• تحليل أنظمة الشحنات في المكثفات
• دراسة المجالات الكهربائية في الأنظمة البيولوجية (مثل جهاز ECG)
• تطبيقات في أنظمة الأشعة السينية والإلكترونيات الدقيقة

تطبيقات عملية:

1. تصميم أجهزة التخزين الكهروستاتيكي
2. حساب سعة المكثفات
3. تحليل إشارات القلب الكهربائية
4. أنظمة الحماية من الصواعق
5. حزم الإلكترونات في أنابيب الأشعة المهبطية

ملاحظات هامة:

- الجهد كمية قياسية (ليست متجهة) → يسهل حسابها
- الشحنات الموجبة تنتج جهودًا موجبة
- الشحنات السالبة تنتج جهودًا سالبة
- وحدة القياس: فولت (1 فولت = 1 جول/كولوم)

حاسبة الجهد الكهربائي

شحنة (µC): مسافة (m):

إضافة شحنة ➕ احسب الجهد ⚡

الجهد الكهربائي المنتظم

المفهوم العلمي:

الجهد الكهربائي المنتظم هو حالة يكون فيها المجال الكهربائي ثابتًا في المقدار والاتجاه، مما يؤدي إلى تغير خطي في الجهد الكهربائي مع المسافة.

العلاقة الرياضية:

\[ ΔV = -E × d × cosθ\]
حيث:
- ΔV: فرق الجهد (فولت)
- E: شدة المجال الكهربائي (فولت/متر)
- d: المسافة (متر)
- θ: الزاوية بين اتجاه المجال واتجاه الحركة

العوامل المؤثرة:

• شدة المجال الكهربائي (E)
• المسافة المقطوعة (d)
• اتجاه الحركة بالنسبة للمجال (θ)

مثال تطبيقي:

إذا كان مجال كهربائي منتظم شدته \[E=50 \;v/m\] وتم تحريك شحنة مسافة 3 متر في اتجاه موازٍ للمجال، فإن فرق الجهد يكون
\[ ΔV = -(50) × 3 × cos(0°) = -150\; V\]

الخصائص الأساسية:

• التغير الخطي في الجهد مع المسافة
• اتجاه الانخفاض الحاد للجهد يتطابق مع اتجاه المجال الكهربائي
• الأسطح متساوية الجهد تكون متوازية ومتباعدة بشكل منتظم
• المجال الكهربائي سالب التدرج المكاني للجهد (E = -∇V)

ملاحظات هامة:

1. الإشارة السالبة تعكس اتجاه انخفاض الجهد
2. يزداد الجهد عند الجركة عكس المجال
3. في الحركة العمودية على المجال (θ = 90°) لا يتغير الجهد

اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

No comments:

Post a Comment