الفيزياء · المسرد

ما معنى المجال؟

يُعرف أيضًا باسم: مجال

تعريف 14.1 فيزياء المرحلة الثانوية · الفصل 14 — المجال الكهربائي ومجال الجاذبية

المجال يسند إلى كل نقطة من الفضاء متجهة. و المنبع (شحنة أو كتلة) ينشئ مجاله في كل مكان حوله، سواء وُجد هناك ما يحسّه أم لا؛ ثم يحسّ جسم اختبار قوةً يحدّدها المجال في موضعه هو وحده. وهذه الصورة ذات الخطوتين تحلّ محلّ التأثير عن بعد.

أمثلة

مثال 14.5 (قراءة مجال)

شحنة اختبار q=2.0×108Cq = 2.0 \times 10^{-8}\,\mathrm{C} عند MM تحسّ قوة قدرها 6.0×104N6.0 \times 10^{-4}\,\mathrm{N} متجهة شرقًا. فالمجال عند MM هو E=6.0×104/2.0×108=3.0×104N/CE = 6.0 \times 10^{-4} / 2.0 \times 10^{-8} = 3.0 \times 10^{4}\,\mathrm{N}/\mathrm{C}، متجهًا شرقًا؛ والشحنة q=1.0×108Cq' = -1.0 \times 10^{-8}\,\mathrm{C} الموضوعة في النقطة نفسها تحسّ F=1.0×108×3.0×104=3.0×104NF = 1.0 \times 10^{-8} \times 3.0 \times 10^{4} = 3.0 \times 10^{-4}\,\mathrm{N} — متجهة غربًا.

مثال 14.7 (كرة مشحونة)

كرة فان دي غراف تحمل Q=5.0×107CQ = 5.0 \times 10^{-7}\,\mathrm{C} (والكرة المشحونة الصغيرة تعمل عمل شحنة نقطية في مركزها). وعند d=0.50md = 0.50\,\mathrm{m}:

E=8.99×109×5.0×107/0.5021.8×104N/C,E = 8.99 \times 10^{9} \times 5.0 \times 10^{-7} / 0.50^2 \approx 1.8 \times 10^{4}\,\mathrm{N}/\mathrm{C},

متجهًا قطريًّا بعيدًا عن الكرة. وعند 1.0m1.0\,\mathrm{m} يكون قد هبط إلى ربع ذلك: فقانون 1/d21/d^2 الذي للقوة يبقى في المجال.

مثال 14.15 (المجال حيث يعيش القمر)

عند مسافة القمر d=3.84×108md = 3.84 \times 10^{8}\,\mathrm{m}:

g=6.67×1011×5.97×1024/(3.84×108)22.7×103N/kg.g = 6.67 \times 10^{-11} \times 5.97 \times 10^{24} / (3.84 \times 10^{8})^2 \approx 2.7 \times 10^{-3}\,\mathrm{N}/\mathrm{kg}.

فمجال الأرض لا يتوقف أبدًا — إنما يخفّ وفق 1/d21/d^2؛ وهو المجال الذي يمسك القمر على مداره.

اقرأ في الفصل ←