|  |
| --- |
| مقالات در مورد |
| الکترومغناطیس |
| Solenoid |
| * برق
* مغناطیس
* تاریخچه الکترومغناطیس
* کتاب‌های درسی
 |
| الکترواستاتیک
* بار الکتریکی
* قانون کولن
* رسانای الکتریکی
* چگالی بار الکتریکی
* گذردهی (فیزیک)
* گشتاور دوقطبی الکتریکی
* میدان الکتریکی
* پتانسیل الکتریکی
* شار الکتریکی / انرژی پتانسیل الکتریکی
* تخلیه الکترواستاتیکی
* قانون گاوس
* القای الکترواستاتیکی
* عایق الکتریکی
* چگالی قطبش
* الکتریسته ساکن
* اثر برق مالشی
 |
| مغناطیس ساکن
* قانون آمپر
* قانون بیو−ساوار
* قانون مغناطیسی گاوس
* میدان مغناطیسی
* شار مغناطیسی
* گشتاور مغناطیسی
* تراوایی مغناطیسی
* پتانسیل مغناطیسی نرده‌ای
* مغناطش
* نیروی محرک مغناطیسی
* Magnetostatic potential
* قانون دست راست
 |
| الکترومغناطیس کلاسیک
* نیروی لورنتس
* القای الکترومغناطیسی
* قانون القای فارادی
* قانون لنز
* جریان جابجایی
* پتانسیل برداری مغناطیسی
* معادلات ماکسول
* میدان الکترومغناطیسی
* بمب الکترومغناطیسی
* تابش الکترومغناطیسی
* تانسور تنش ماکسول
* بردار پوئینتینگ
* پتانسیل لینار−ویشرت
* معادلات جفیمنکو
* جریان گردابی
* معادلات لاندن

* توصیف‌های ریاضی میدان الکترومغناطیسی
 |
| مدار الکتریکی
* جریان متناوب
* ظرفیت خازنی
* جریان مستقیم
* جریان الکتریکی
* برق‌کافت
* چگالی جریان الکتریکی
* گرمایش ژول
* نیروی محرکه الکتریکی
* امپدانس الکتریکی
* ضریب خودالقایی
* قانون اهم
* مدارهای سری و موازی
* مقاومت و رسانایی الکتریکی
* تشدیدگر
* مدارهای سری و موازی
* ولتاژ
* Waveguides
 |
| فرمول‌بندی هم‌وردا
* تانسور الکترومغناطیسی(تانسور ضربه انرژی الکترومغناطیسی)

* چاربردار جریان
* چاربردار پتانسیل
 |
| دانشمندان
* آندره-ماری آمپر
* ژان-بتیست بیو
* شارل آگوستن دو کولن
* همفری دیوی
* آلبرت اینشتین
* مایکل فارادی
* ایپولیت فیزو
* کارل فریدریش گاوس
* الیور هویساید
* جوزف هنری
* هاینریش هرتز
* جیمز ژول
* هاینریش لنز
* هندریک لورنتز
* جیمز کلرک ماکسول
* هانس کریستین اورستد
* گئورگ زیمون اهم
* ریچی
* فلیکس ساوار
* سینگر
* نیکولا تسلا
* آلساندرو ولتا
* ویلهلم ادوارد وبر
 |
| * ن
* ب
* و
 |

**میدان الکتریکی**، خاصیتی در اطراف بار الکتریکی q است که به هر بار الکتریکی دیگر {\displaystyle q^{\prime }}، نیرویی (دافعه یا جاذبه) وارد می‌کند. برای تعریف اندازهٔ (شدت) میدان الکتریکی در یک نقطه (که توصیفی از اندازه نیرو الکتریکی را به دست می‌دهد)، یک بار الکتریکی مثبت به اندازه واحد در آن نقطه قرار داده، سپس مقدار نیروی الکتریکی وارد بر این واحد بار را به عنوان شدت میدان الکتریکی تعریف می‌کنند. بار مثبت را نیز به عنوان بار آزمون تعریف می‌کنند. به بیان دقیق‌تر می‌توان شدت میدان الکتریکی را به صورت حد نسبت نیروی الکتریکی وارد بر یک بار آزمون بر اندازه بار آزمون، زمانی که مقدار بار آزمون به سمت صفر میل می‌کند، تعریف کرد.

پیش‌گفتار
---------

از قانون کولن می‌دانیم که دو بار الکتریکی بر یکدیگر نیرو وارد می‌کنند. این نیرو را می‌توان با استفاده از مفهوم جدیدی به نام میدان الکتریکی توضیح داد، یعنی واسطه‌ای که بارهای الکتریکی، با آن بر یکدیگر نیرو وارد می‌کنند. به بیان دیگر هر بار الکتریکی در فضای اطراف خود یک میدان الکتریکی ایجاد می‌کند که هرگاه بار الکتریکی دیگری در محدوده این میدان قرار گیرد، بر آن نیروی وارد می‌شود.
معمولاً خطوط میدان الکتریکی در اطراف هر بار الکتریکی با استفاده از مفهوم خطوط نیرو نشان داده می‌شود. به عنوان مثال اگر یک بار الکتریکی نقطه‌ای مثبت را در نقطه‌ای از فضا در نظر بگیریم، در این صورت خطوطی از این نقطه به طرف خارج رسم می‌شوند. این خطوط بیانگر جهت میدان الکتریکی هستند. همچنین با استفاده از چگالی خطوط میدان الکتریکی می‌توان به شدت میدان الکتریکی نیز پی برد.

برای دانستن علت بسیار کوچک بودن بار آزمون، فرض کنید یک توزیع بار با چگالی حجمی یا سطحی معین در جایی قرار دارد و می‌خواهیم میدان الکتریکی حاصل از این توزیع بار را در یک نقطه معین پیدا کنیم. اگر مقدار بار آزمون خیلی کوچک نباشد، به محض قرار دادن بار آزمون در نزدیکی توزیع بار، توزیع بار، حالت اولیه خود را از دست داده و تحت تأثیر بار مثبت آزمون قرار می‌گیرد؛ بنابراین با فرض بسیار کوچک بودن بار آزمون، می‌توانیم از اثر بار آزمون بر توزیع بار صرفنظر کنیم. البته با تعریف میدان به صورت حد نیرو بر بار زمانی که بار به صفر میل می‌کند، این اشکال رفع می‌شود.

مشخصات میدان الکتریکی
---------------------

**میدان الکتریکی کمیتی برداری است**، یعنی علاوه بر مقدار، جهت نیز دارد؛ زیرا میدان الکتریکی به صورت نسبت نیرو بر بار تعریف شده و چون نیرو برداری است، میدان الکتریکی نیز برداری خواهد بود.

**میدان الکتریکی داخل یک رسانا همواره برابر صفر است.**
وقتی یک رسانا در میدان الکتریکی خارجی قرار گیرد، بر بارهای آزاد آن نیرو وارد می‌شود. این نیرو باعث به حرکت درآمدن موقت بارها می‌شود؛ به‌طوری‌که بارهای منفی (الکترون‌های آزاد) در خلاف جهت میدان و بارهای مثبت در جهت میدان حرکت کرده، به سطح رسانا می‌رسند. در حالت تعادل، تراکم بارهای منفی و مثبت در دو سمت مخالف در رسانا باعث ایجاد یک میدان الکتریکی داخل رسانا می‌شود که جهتش، عکس میدان الکتریکی خارجی است؛ بنابراین، برآیند این دو میدان در داخل رسانا، صفر می‌شود.

در بیشتر موارد میدان الکتریکی از نظر اندازه و جهت از یک نقطه به نقطه دیگر تغییر می‌کند. اگر اندازه و جهت میدان در منطقه‌ای ثابت باشد، در این صورت میدان الکتریکی را یکنواخت یا ثابت می‌گویند.

میدان الکتریکی حاصل از یک بار نقطه‌ای
-------------------------------------

اگر بار الکتریکی q در نقطه‌ای از فضا با بردار مکان r، قرار داشته باشد، میدان الکتریکی حاصل از این بار در نقطه دیگری با بردار مکان 'r به صورت زیر محاسبه می‌شود. با قرار دادن بار مثبت آزمون 'q در این نقطه، از طرف بار q بر بار آزمون نیرویی وارد می‌شود که مقدارش از قانون کولن محاسبه می‌شود:

{\displaystyle {\vec {F}}={\frac {q.q'}{4\pi \varepsilon \_{0}R^{2}}}{\hat {a}}}
نیروی F یک کمیت برداری است، بنابراین علاوه بر مقدار، جهت نیز دارد که با {\displaystyle {\hat {a}}=({\vec {r'}}-{\vec {r}})/|{\vec {r'}}-{\vec {r}}|} نشان داده‌می‌شود و یک بردار یکه است. از آنجا که {\displaystyle R=|{\vec {r'}}-{\vec {r}}|} بیانگر فاصلهٔ دو بار است، نیروی وارد بر بار بدین صورت است:

{\displaystyle {\vec {F}}={\frac {q.q'}{4\pi \varepsilon \_{0}|{\vec {r'}}-{\vec {r}}|^{3}}}({\vec {r'}}-{\vec {r}})}
با تقسیم نیروی {\displaystyle {\vec {F}}}بر مقدار بار 'q، شدت میدان الکتریکی به‌دست می‌آید. میدان الکتریکی {\displaystyle {\vec {E}}} حاصل از بار نقطه‌ای به فاصله r از مبدأ از رابطه زیر محاسبه می‌شود.

{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {q}{4\pi \varepsilon \_{0}|{\vec {r'}}-{\vec {r}}|^{3}}}({\vec {r'}}-{\vec {r}})}

میدان الکتریکی حاصل از توزیع‌های مختلف بار
------------------------------------------

شدت میدان الکتریکی چندین بار نقطه‌ای، برآیند (مجموع برداری) میدان‌های بارها است.

در توزیع بارها از یک رابطه انتگرالی استفاده می‌شود. در توزیع حجمی بار، انتگرال حجمی، و در توزیع سطحی بار، انتگرال سطحی خواهد بود.

در این حالت، به جای بار آزمون، با چگالی بار سروکار داریم. معمولاً چگالی بار خطی، سطحی و حجمی را به ترتیب با {\displaystyle \rho \_{L}} (برحسب {\displaystyle {\frac {c}{m}}})، {\displaystyle \rho \_{S}} (برحسب {\displaystyle {\frac {c}{m^{2}}}}) و {\displaystyle \rho \_{V}} (برحسب {\displaystyle {\frac {c}{m^{3}}}}) نشان می‌دهند.
  

عنصر بار و بار کل ناشی از این توزیعات این‌گونه به دست می‌آیند:

{\displaystyle dQ=\rho \_{L}.dL\longrightarrow Q=\int \_{L}\rho \_{L}.dl}

و به همین ترتیب برای توزیع بارهای سطحی و حجمی نیز به دست می‌آید؛ بنابراین، با جایگزینی Q در معادلات و انتگرال‌گیری برای میدان الکتریکی خواهیم داشت:

(بار خطی): {\displaystyle {\vec {E}}=\int {\frac {\rho \_{L}.dl}{4\pi \varepsilon \_{0}R^{2}}}{\hat {a}}\_{R}}

(بار سطحی): {\displaystyle {\vec {E}}=\int {\frac {\rho \_{S}.ds}{4\pi \varepsilon \_{0}R^{2}}}{\hat {a}}\_{R}}

(بار حجمی): {\displaystyle {\vec {E}}=\int {\frac {\rho \_{V}.dv}{4\pi \varepsilon \_{0}R^{2}}}{\hat {a}}\_{R}}

محاسبه نیروی الکتریکی با استفاده از میدان الکتریکی
--------------------------------------------------

نیروی الکتریکی که از طرف یک توزیع بار بر بار دیگری در یک نقطه معین، حاصل‌ضرب میدان الکتریکی حاصل از توزیع بار در آن نقطه و اندازه بار است.

جستارهای وابسته
---------------

* قانون کولن
* شار الکتریکی
* قانون گاوس
* پتانسیل الکتریکی
* دوقطبی الکتریکی

منابع
-----

* کلاس درس.
* دانشنامه رشد.
* الکترومغناطیس ۱ / سعید محمدی / دانشگاه پیام‌نور

پیوند به بیرون
--------------

| * ن
* ب
* و
موتورهای الکتریکی |
| --- |
| 
* AC - جریان متناوب
* DC - جریان مستقیم
* PM - آهنربا
* SC - خود-جابه‌جاگر

 |
| انواع اساسی | 
* موتور جریان متناوب
* موتور جریان مستقیم

 |
| موتورهای جریان مستقیم | 
* موتور هموپلار
* موتور بدون جاروبک دی‌سی
* موتورالکتریکی دی‌سی با جاروبک
* موتور تک‌قطبی

 |
| AC SC مکانیکیکموتاتور | 
* موتور دفعی
* موتور یونیورسال

 |
| AC SC الکترونیکیکموتاتور | 
* موتور بدون جاروبک دی‌سی
* موتور رلوکتانسی سویچی

 |
| موتور القایی جریان متناوب | 
* موتور قطب‌چاکدار
* موتور دالاندر
* موتور القایی
* Wound-rotor (WRIM)
* موتور القایی خطی

 |
| موتور سنکرون جریان متناوب | 
* موتور سنکرون
* موتور بدون جاروبک دی‌سی
* موتور رلوکتانسی
* موتور سنکرون

 |
| ماشین‌های مغناطیسی ویژه | 
* دو سو تغذیه
* خطی
* سروموتور
* موتور پله‌ای
* موتور کششی

 |
| غیرمغناطیسی | 
* موتور الکتروستاتیک
* موتور پیزوالکتریک
* فراصوتی

 |
| نوع محفظه | 
* محفظه هرمس
* TEFC

 |
| اجزا و یراق | 
* آرمیچر
* Braking chopper
* جاروبک
* کموتاتور
* DC injection braking
* میدان کویل
* روتور
* حلقه لغزش
* ایستانه
* سیم‌پیچ

 |
| کنترل‌کننده موتور | 
* مبدل AC/AC
* Amplidyne
* درایو سرعت قابل تنظیم
* سیکلوکنورتور
* کنترل مستقیم گشتاور (DTC)
* متادین
* کنترل‌کننده موتور
* راه‌انداز نرم
* استارت
* معکوس‌گر توان
* محرکه تریستوری
* محرکه فرکانس‌متغیر
* کنترل برداری
* کنترل‌کننده ولتاژ
* Ward Leonard control

 |
| تاریخچه، کاربردآموزشی و تحقیقاتی | 
* نوار زمانی موتور الکتریکی
* موتور بلبرینگی
* چرخ بارلو
* Lynch motor
* Mendocino motor
* Mouse mill motor

 |
| آزمایشی | 
* تفنگ پیچه‌ای
* ریل‌گان
* ماشین‌های الکتریکی ابررسانا

 |
| موضوعات مرتبط | 
* آزمایش رتور قفل‌شده
* دیاگرام دایره‌ای
* Closed-loop control
* الکترومغناطیس
* آزمایش مدار باز
* کنترل‌کننده حلقه باز
* توان وزنی مخصوص
* Torque and speed of a DC motor
* توان الکتریکی دو فاز

 |
| افراد | 
* فرانسوا آراگو
* Baily
* بارلو
* جوزپه دومنیکو بوتو
* Cook
* داونپورت
* Davidson
* میکائل دولی‌وو-دبرولسکی
* مایکل فارادی
* گالیله فراری
* Froment
* زنوب گرامه
* جوزف هانری
* موریتس فن یاکوبی
* انیوس جدلیک
* هاینریش لنز
* جیمز کلرک ماکسول
* هانس کریستین اورستد
* رابرت اچ. پارک
* Pixii
* Saxton
* ورنر فون زیمنس
* فرانک سپری
* چارلز پرتیوس استینمتز
* Stimpson
* ویلیام استورجن
* نیکولا تسلا

 |
| جستارهای وابسته | 
* مولد هم‌زمان
* ژنراتور الکتریکی
* Inchworm motor

 |
| SI electromagnetismunits | 
* *C* - ظرفیت خازنی
* *Q* - بار الکتریکی
* *G*, *B*, *Y* - ادمیتانس
* *κ*, *γ*, *σ* - Conductivity (S/m)
* *I* - جریان الکتریکی
* **D** - میدان جابجایی الکتریکی
* **E** - میدان الکتریکی
* *Φ*E - شار الکتریکی
* *χ*e - ضریب حساسیت الکتریکی
* *U*, Δ*V*, Δ*φ*; *E* - نیروی محرک الکتریکی
* *L*, *M* - ضریب خودالقایی
* **H** - میدان مغناطیسی strength
* *Φ* - شار مغناطیسی
* **B** - میدان مغناطیسی
* *χ* - پذیرفتاری مغناطیسی
* *μ* - تراوایی مغناطیسی
* *ε* - گذردهی (فیزیک)
* *P* - توان الکتریکی
* *R*, *X*, *Z* - امپدانس الکتریکی
* *ρ* - Resistivity (Ω·m)

 |