Zamen | زامن
معادلات ماكسويل – الجزء الأول
معادلات ماكسويل في الكهرومغناطيسية من أروع المعادلات في الفيزياء .. فهي معادلات تستطيع قراءتها ليس بشكلها الرياضي فقط .. بل تستطيع أن تقرأها بمعناها الفيزيائي بسهولة بمجرد أن تراها .. في الحقيقة هذه المعادلات ليست كلها من اشتقاق ماكسويل، ولكن ماكسويل قام بجمع هذه المعادلات معاً بالإضافة إلى إدخاله مفهوم ثوري جديد يُسمى بـ Displacement current … تعالوا نشرح اليوم أحد هذه المعادلات ألا وهي معادلة جاوس للمجال الكهربائي أو قانون جاوس للمجال الكهربائي (Gauss's law for electric fields) في صورته التكاملية : بدون إطالة .. سنقوم بوضع المعادلة وشرح كل جزء فيها .. ثم سنقوم بقراءة المعادلة بمعناها الفيزيائي و ليس بالرموز الرياضية وفقط .. هيا بنا : تخيل معي سطح مغلق (ولتكن كرة) .. هذا السطح موضوع بداخله شحنة كهربائية .. و معلوم أن الشحنات الكهربائية تقوم بإنتاج مجال كهربائي .. الآن جاوس سيعطيك تصوراً رائعاً لهذا النظام : بما أن الشحنة الكهربائية تقوم بإنتاج مجال كهربائي … و بما أن هذه الشحنة موضوعة بداخل سطح مغلق … فعندما ينتج المجال الكهربائي فإنه سيخترق هذا السطح المغلق…. ما رأيك في أن نقوم بتخيل أن هذا المجال الكهربائي الناتج سيكون على شكل خطوطٍ نسميها (field lines) : وهذه الخطوط عندما تقطع السطح وتخترقه سنسمي ذلك بالفيض الكهربائي (Electric flux). اذاً.. الشحنة ستنتج خطوط المجال .. و هذه الخطوط ستقوم باختراق السطح .. و بديهيٌّ أنه كلما زادت عدد الخطوط التي تقطع السطح كلما استنتجنا أن الشحنة الموجودة بداخل السطح كبيرة .. و كذلك نستنتج أن المجال الكهربائي الناتج قيمته كبيرة .. و كذلك نستنتج أيضاً أن الفيض الكهربائي كبير .. *قام جاوس باستنتاج علاقة رياضية تربط بين كل هذه المسميات والمفاهيم .. و تُعطيك المعنى السابق .. انظر الصورة ..
See this content immediately after install