Énergie potentielle d’une charge électrique dans un champ électrique uniforme

 دروس وملخصات وتمارين الفيزياء والكيمياء للسنة الأولى باكالوريا علوم رياضية خيار فرنسية - المسلك الدولي

---

Énergie potentielle d’une charge électrique dans un champ électrique uniforme

---

1. تعريف الطاقة الكامنة لشحنة كهربائية في مجال كهربائي منتظم

الطاقة الكامنة لشحنة كهربائية هي الطاقة التي تمتلكها الشحنة بسبب وضعها في مجال كهربائي. إذا كانت الشحنة موجودة في مجال كهربائي منتظم، فإن الطاقة الكامنة لها تعتمد على موقع الشحنة داخل هذا المجال، وكذلك قوة المجال.

في حالة وجود مجال كهربائي منتظم، يُعتبر أن الخطوط الكهربائية تكون متوازية ومتساوية في المسافة بين بعضها البعض. وعادة ما تكون هذه المجالات ناشئة عن شحنات ثابتة في محيط معين.

---

2. صيغة الطاقة الكامنة لشحنة في مجال كهربائي منتظم

الطاقة الكامنة U لشحنة q في مجال كهربائي منتظم يتم حسابها باستخدام الصيغة التالية:
$U = q \cdot E \cdot d$
حيث:

• U هي الطاقة الكامنة
• q هي الشحنة الكهربائية
• E هو شدة المجال الكهربائي
• d هو البُعد بين الشحنة والنقطة المرجعية

في هذه الحالة، تكون الطاقة الكامنة موجبة إذا كانت الشحنة موجبة، و سالبة إذا كانت الشحنة سالبة.

---

3. العلاقة بين المجال الكهربائي والطاقة الكامنة

عند دراسة العلاقة بين المجال الكهربائي و الطاقة الكامنة، نجد أن:

• عندما تزداد شدة المجال الكهربائي (E)، تزيد الطاقة الكامنة للشحنة إذا كانت الشحنة موجبة.
• في حالة الشحنات السالبة، يتغير التأثير ليصبح العكس، أي أن الطاقة الكامنة تقل عندما تزداد شدة المجال الكهربائي.

---

4. تطبيقات على الطاقة الكامنة

• الشحنة في مجال كهربائي منتظم:
  في حالة شحنة متمركزة في نقطة معينة داخل مجال كهربائي منتظم، فإن الطاقة الكامنة تكون نتيجة للمسافة بين الشحنة والنقطة المرجعية.

• حسابات عملية:
  إذا كانت لدينا شحنة q = 2 μC تقع في مجال كهربائي منتظم بمقدار E = 1000 N/C على مسافة d = 0.05 m من النقطة المرجعية، يمكننا حساب الطاقة الكامنة باستخدام الصيغة السابقة.

---

5. أمثلة وتمارين تطبيقية

تمرين 1:
إذا كانت شحنة q = 3 μC موجودة في مجال كهربائي منتظم E = 500 N/C، احسب الطاقة الكامنة عندما تكون الشحنة على مسافة d = 0.1 m من النقطة المرجعية.

تمرين 2:
في نفس المجال الكهربائي المنتظم E = 800 N/C، إذا كانت الشحنة q = -4 μC موجودة على مسافة d = 0.2 m من النقطة المرجعية، احسب الطاقة الكامنة للشحنة.

---

6. نصائح للدراسة الفعالة

• فهم كيفية تأثير المجال الكهربائي:
  يجب أن تفهم كيف أن الطاقة الكامنة تعتمد على الموقع في المجال الكهربائي المنتظم.

• ممارسة التطبيقات المتنوعة:
  حل التمارين المتنوعة باستخدام الصيغة المذكورة يُساعدك في تطوير فهمك للطاقة الكامنة.

• التركيز على الأمثلة العملية:
  حاول أن تربط بين الصيغة والقيم المعطاة في المسائل للحصول على نتائج دقيقة.

---

تحميل موارد إضافية

Cours	Resume	Exercices	Videos
Telecharger	Telecharger
	Telecharger