شدة المجال الكهربائي

شدة المجال الكهربائي هي كمية فيزيائية متجهة مستخدمة بكثرة في الكهرباء الساكنة، والعلم المختص بالحركية الكهربائية، وبشكلٍ عام فإنها تصف شدة المجال الكهربائي واتجاهه، والقوة التي يقؤثر المجال الكهربائي من خلالها على الشحنة الكهربائية، ويمكن تعريفها رياضياً بأنها حاصل قسمة القوة على الشحنة الاختبارية الموجودة عند نقطة معينة، أي أنَّ القوة تتناسب طردياً مع شدة المجال الكهربائي، وكمية الشحنة الاختبارية.

تتميز الشحنة الكهربائية بوجود مجال كهربائي يُحيط بها، ويقل تأثيرها على الشحنة الأخرى بزيادة مقدار المسافة بينهما، مع العلم أن كل نقطة في المجال لها مقدار واتجاه معين، وتمتد خطوط المجال الكهربائي عند كل نقطة من اتجاه الشحنة الموجبة إلى الشحنة السالبة، وبناءً على النظام الدولي للوحدات فإن شدة المجال الكهربائي تُقاس بالوحدة الأمبير التي سنوضحها في هذا المقال.

الأمبير وحدة قياس شدة المجال الكهربائي

يُسمى الأمبير في اللغة الإنجليزية بـ Ampere وهو الوحدة المستخدمة لقياس شدة التيار الكهربائي، وهي واحدة من أهم الوحدات الرئيسية السبعة الموجودة في النظام المتري، حيث يُرمز لها باللغة العربية أ، وباللغة اللاتينية بالحرفA ، وباللغة الإنجليزية amp، وسُميت بهذا الاسم تخليداً لذكرى العالم الفيزيائي الفرنسي أندري ماري أمبير الذي أجرى العديد من الأبحاث والدراسات الخاصة بالتيار الكهربائي.

يُعرف الأمبير علمياً بأنه مقدار شدة التيار الناتجة عن مرور شحنة كهربائية مقدارها 1 كولوم في موصل معين خلال فترة زمنية مقدارها ثانية واحدة، كما يُعرَّف بأنه شدة التيار الكهربائي المار في سلكين متوازيين مفصولين عن بعضهما مسافة مقدارها متر واحد، حيث تبلغ قوة التجاذب أو التنافر بين السلكين 0.0000002 نيوتن/متر.

وحدات أصغر لشدة المجال الكهربائي

تعتبر وحدة الأمبير من الوحدات الكبيرة نسبياً، لذلك تُستعمل في الإلكترونيات وحدات أخرى أصغر لتسهيل الحسابات الرياضية، وأهمها ما يأتي:

ميلي أمبير: ويُساوي 1/1000 من الأمبير
مللي أمبير: ويُساوي 1/1000000 من الأمبير

العلاقة بين وحدة الأمبير ووحدات أخرى

العلاقة بين الجهد والتيار الكهربائي: يُقاس التيار الكهربائي بوحدة الأمبير بينما يُقاس الجهد بوحدة الفولت، وبناءً على قانون أوم فإن 1 أمبير=1 فولت مقسوماً على 1 أوم، حيث إنَّ الأوم هو وحدة المقاومة الكهربائية الخاصة بسلك أو موصل كهربائي معين.
العلاقة بين الطاقة الكهربائية والتيار الكهربائي: حاصل ضرب الأمبير في الجهد المار خلال موصل معين يُعطي كمية الطاقة الكهربائية التي مرت في الموصل، أي أنَّ 1واط=1 فولت×1 أمبير، مع ضرورة الانتباه إلى أنَّ الخصائص الفيزيائية للمادة يعبر عن توصيلها للكهرباء بوحدة الأمبير.