المجال الكهربائي – شحنتان نقطيتان

ماذا تعرض

تُنشئ كل شحنة نقطية مجالًا كهربائيًا شدته E = k|q|/r²، يتجه بعيدًا عن الشحنة الموجبة ونحو الشحنة السالبة. ويُحسب مجال شحنتين بالجمع المتجهي E = E₁ + E₂، فيهم المقدار والاتجاه كلاهما. وتُظهر خطوط المجال هذا المجال المحصل: تبدأ من الشحنات الموجبة وتنتهي عند السالبة ولا تتقاطع أبدًا، ويكون متجه المجال عند أي نقطة مماسًا للخط المار بها. وتؤثر كل من الشحنتين في الأخرى بقوتي كولوم متساويتين مقدارًا ومتعاكستين اتجاهًا، تجاذبًا للشحنتين المختلفتين وتنافرًا للمتشابهتين.

طريقة الاستخدام

ابدأ بشحنتين مختلفتين و«إظهار خطوط المجال» محدد، ثم اسحب نقطة الاختبار الخضراء وقارن اتجاه E بخطوط المجال القريبة. اضغط «اعكس إشارة q₂» لتصبح الشحنتان متشابهتين، وابحث عن النقطة التي ينعدم فيها E. غيّر «المسافة d» أو اسحب إحدى الشحنتين، ولاحظ كيف تتغير قوة كولوم عند مضاعفة المسافة. وتُظهر القيم غير المتساوية لـ q₁ و q₂ كيف يصبح نمط المجال غير متماثل.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشحنة q₁ -10–10 nC
• الشحنة q₂ -10–10 nC
• المسافة d 5–40 cm
• إظهار خطوط المجال

أسئلة للاستكشاف

1. عندما تكون q₁ و q₂ متساويتين ومتشابهتين في الإشارة، أين تقع النقطة التي ينعدم عندها المجال الكهربائي؟
2. كم مرة تتغير قوة كولوم بين الشحنتين عند مضاعفة المسافة d؟
3. ماذا تبيّن نقطة الاختبار عن سبب عدم تقاطع خطّي مجال كهربائي أبدًا؟