علوم وفضاء

صفر المجال وصفر الجهد الكهربائي: هل يعنيان الشيء نفسه؟

اتجاها المجال في المنتصف
اتجاه المجال عند المنتصف.

صفر المجال وصفر الجهد نتيجتان مختلفتان؛ قارن قاعدتي الجمع. [2]

الخلاصة السريعة

صفر المجال لا يفرض صفر الجهد؛ وصفر الجهد لا يفرض صفر المجال. [2]

  • نموذج افتراضي: شحنتان نقطيتان ثابتتان في الفراغ؛ اليسرى +2nC عند x=−0.3m، واليمنى عند x=+0.3m. نفحص المنتصف x=0؛ النانوكولوم nC=10⁻⁹C. [1][2]
  • للجهد V نجمع kq/r عدديًا بإشارة الشحنة، مع صفر عند اللانهاية. نجمع المجال E متجهيًا؛ مقدار مساهمة المصدر k|q|/r²، بعيدًا عن الموجبة ونحو السالبة. r بالمتر وq بالكولوم. نستخدم k≈9×10⁹N·m²/C². [2]
  • إذا كانت اليمنى +2nC: المجالان 200N/C متعاكسان، فالمحصلة صفر. الجهدان +60V لكل مصدر، فالمجموع +120V؛ V فولت، وN/C نيوتن لكل كولوم. [2]
  • إذا كانت اليمنى −2nC: الجهد +60−60=0V. المجالان نحو اليمين: 200+200=400N/C؛ الصفر هنا للجهد فقط. [2]
  • لاختبار qt=+1µC دون تغيير المصدرين: F=qtE؛ القوة الكهربائية صفر للحالتين الموجبتين، و0.4mN يمينًا للمتخالفتين. µC ميكروكولوم، وmN ملي نيوتن. لا نستنتج استقرار الاتزان. [1]
  • تغيير مرجع الجهد بإضافة +50V لكل نقطة يجعل جهدي المنتصف 170V و50V بالترتيب؛ لا تتغير فروق الجهد أو المجال أو القوة. اذكر المرجع قبل تفسير الصفر. [1]

المصدران والنقطة

نموذج افتراضي: شحنتان نقطيتان ثابتتان في الفراغ؛ اليسرى +2nC عند x=−0.3m، واليمنى عند x=+0.3m. نفحص المنتصف x=0؛ النانوكولوم nC=10⁻⁹C. [1][2]

قاعدتا الجمع

للجهد V نجمع kq/r عدديًا بإشارة الشحنة، مع صفر عند اللانهاية. نجمع المجال E متجهيًا؛ مقدار مساهمة المصدر k|q|/r²، بعيدًا عن الموجبة ونحو السالبة. r بالمتر وq بالكولوم. نستخدم k≈9×10⁹N·m²/C². [2]

شحنتان موجبتان

إذا كانت اليمنى +2nC: المجالان 200N/C متعاكسان، فالمحصلة صفر. الجهدان +60V لكل مصدر، فالمجموع +120V؛ V فولت، وN/C نيوتن لكل كولوم. [2]

شحنتان متخالفتان

إذا كانت اليمنى −2nC: الجهد +60−60=0V. المجالان نحو اليمين: 200+200=400N/C؛ الصفر هنا للجهد فقط. [2]

القوة على الاختبار

لاختبار qt=+1µC دون تغيير المصدرين: F=qtE؛ القوة الكهربائية صفر للحالتين الموجبتين، و0.4mN يمينًا للمتخالفتين. µC ميكروكولوم، وmN ملي نيوتن. لا نستنتج استقرار الاتزان. [1]

جمع الجهد بإشارة المصدر
صفر الجهد عند اللانهاية.

مرجع الصفر

تغيير مرجع الجهد بإضافة +50V لكل نقطة يجعل جهدي المنتصف 170V و50V بالترتيب؛ لا تتغير فروق الجهد أو المجال أو القوة. اذكر المرجع قبل تفسير الصفر. [1]

المراجع

  1. الجهد ومرجعه
  2. جهد الشحنة

المجال الكهربائي

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.