میدان

در فیزیک، میدان یک کمیت فیزیکی است که برای هر نقطه از فضا و زمان دارای مقدار است. میدانها می توانند برای توصیف کیفی و کمی تاثیرات الکتریکی و مغناطیسی بکار روند. ذرات و اجسام باردار و آهنرباهای متغیر با زمان روی ذرات باردار ( چه در حال حرکت و چه در حالت سکون) تاثیرات الکتریکی دارند و به آنها نیروهای الکتریکی وارد می کنند. تاثیرات الکتریکی ذرات و اجسام باردار و آهنرباهای متغیر با زمان می توانند با میدان الکتریکی مربوطه توصیف شوند. میدان الکتریکی یک شی در هر نقطه از فضا و زمان نیروی الکتریکی است که آن شی به یک ذره باردار مثبت ساکن با بار واحد (برابر یک) در آن نقطه از فضا و زمان وارد می کند. بعنوان مثال از آنجائیکه یک ذره باردار با اندازه بار برابر q با توجه به رابطه  به یک ذره مثبت یک کولنی به فاصله r نیروی الکتریکی برابر  وارد می کند، میدان الکتریکی یک ذره باردار با اندازه بار برابر q در فاصله r برابر  خواهد بود. دقت داشته باشید که برای حضور میدان الکتریکی در یک نقطه به حضور ذره باردار مثبت ساکن با بار واحد در آن نقطه نیازی نیست. بعبارت دیگر در صورت حضور ذرات و اجسام باردار و آهنرباهای متغیر با زمان، میدان های الکتریکی آنها حضور خواهند داشت بدون آنکه نیازی به حضور ذرات باردار دیگر برای مشاهده تاثیرات الکتریکی آنها باشد. در صورت حضور ذرات باردار در میدان الکتریکی یک شی، وجود میدان می تواند اثر خود را مثلا با وارد کردن نیروی الکتریکی به آنها نشان دهد.

با توجه به تعریف میدان واضح است که اشیا با میدانهای الکتریکی قویتر تاثیرات الکتریکی بیشتری دارند ( مثلا نیروهای الکتریکی بزرگتری به اجسام باردار دیگر وارد می کنند) و بالعکس. همچنین یک شی که میدان الکتریکی ایجاد می کند، در نقاطی که میدان الکتریکی قویتری ایجاد می کند، تاثیرات الکتریکی بیشتری دارد و بالعکس. بعنوان مثال برای ذرات باردار با اندازه بار برابر q، ذراتی که q بزرگتری دارند، میدان قویتری دارند و برای یک ذره باردار بخصوص قدرت میدان در نقاط نزدیکتر به ذره باردار بیشتر است. بنابراین برای یک ذره باردار با افزایش q و کاهش فاصله تاثیرات الکتریکی روی ذرات باردار دیگر افزایش می یابد.

تمرین: درک شما از معنی و مفهوم جمله « با افزایش بار هسته فرار الکترون از میدان هسته سخت تر می شود» چیست؟

 

*****

آهنرباها و جریان های الکتریکی ( بارهای در حال حرکت) روی آهنرباهای دیگر تاثیرات مغناطیسی دارند و به آنها نیروهای مغناطیسی وارد می کنند. مشابه میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی برای توصیف تاثیرات مغناطیسی آهنرباها و جریان های الکتریکی می تواند بکار گرفته شود.

 

 

 

 

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

**************************************************

سایت: www.youngchemist.com

مولف: محمد شاهی

نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com

**************************************************

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||