عزيزي القارئ إذا كنت تتساءل ما الفرق بين الطاقة الكامنة الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي ، سنجيب عليك عبر مقالتنا حول هذا السؤال الذي انتشر لمحركات السيرش الراغبين في الحصول على أعلى الدرجات في الصف الثالث ، خاصة لصالح طلاب المملكة العربية السعودية. حل الأسئلة المبكرة من كتاب الفيزياء.
بدأت المملكة العربية السعودية في تطبيق نظام التعليم عن بعد من أجل مواصلة الحركة التعليمية للطلاب دون التأثير أو تغيير الأزمة حيث يكون البلد أو العالم احدث. الذهاب لـ المدرسة وعقد اجتماعات تحذر منها وزارة الصحة العالمية حاليًا.
يبحث طلاب المملكة عن إجابات للأسئلة التي لا يستطيعون حلها بأنفسهم ، مثل سؤالك عبر شبكات الإنترنت نظرًا لسرعة ردود هذه الشبكات على الأسئلة والأسئلة التي ينشرها الطلاب ، وهذا ما نقدمه لكم اليوم أيها الأحباء ، وهنا نوفر إجابة نموذجية لسؤالك. بالإضافة لـ توضيح مفهوم الجهد الكهربائي وطاقة الوضع الكهربائي ، نعرض أيضًا وحدات قياس فردية لكل منهما ، مع الإشارة القانونية لفرق الجهد الكهربائي والطاقة الكامنة عبر الأسطر التالية من هذه المقالة ، لذا تابعنا.
ما الفرق بين طاقة الوضع الكهربائي وفرق الجهد الكهربائي؟
المحتويات
انتشر هذا السؤال مؤخرًا بين الفتيان والفتيات في المملكة العربية السعودية ، خاصة في السنة الثالثة من التعليم الثانوي ، لأنه بينما يظهر هذا السؤال في محاضرات كتاب الفيزياء للفصل الدراسي الأول ، نوفر لك الإجابة النموذجية على سؤالك:
- الرد:
- طاقة الوضع الكهربائي: يتم التغيير في طاقة الوضع الكهربائي عبر إجراء دراسات لتحمل شحنة في المجال الكهربائي ، بالإضافة الى الاعتماد كليًا على كمية هذه الشحنات المحمولة.
- فرق الجهد الكهربائي: يُعرَّف فرق الجهد الكهربي بأنه الشغل المبذول لنقل شحنات الوحدة عبر المجال الكهربائي ، ومن المهم ملاحظة أن فرق الجهد الكهربائي لا يعتمد على كمية الشحنات المنقولة.
طاقة الوضع الكهربائي
الطاقة الكامنة الكهربائية هي الشغل المبذول لتحريك وحدات الشحنات الكهربائية من نقطة لـ أخرى ، ولكن طالما أنها لا تؤثر على طاقتها الحركية ، فإن طاقة الوضع الكهربائي تسمى أيضًا الطاقة الكهروستاتيكية.
- تقاس طاقة الوضع الكهربائي بالجول ، كماًا للفيزيائي البريطاني جيمس بريسكوت جول.
- يتم تعريف الطاقة الكامنة عبر قانون كولوم ، الذي ينص على أن قوة التجاذب بين الشحنات ، أو التنافر بينها في الفضاء ، يتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما ، وكذلك يتناسب طرديًا مع القيمة المطلقة لمنتج شحنات كل منهما.
فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين
فرق الجهد الكهربي هو الشغل المبذول لتحريك وحدات الشحنة الممثلة بالإلكترونات التي تنتقل من القطب السالب لـ القطب الموجب ، مما يؤدي لـ تحويل الطاقة الكهربائية لـ عدة طاقات متعددة ، على سبيل المثال الطاقة الحرارية.
- يسمى الاختلاف الكهربائي بالجهد أو القوة الدافعة الكهربائية التي يسببها محرك الإلكترون ، وفي هذه المهمة تتحول الطاقة الكهربائية أيضًا لـ طاقة ضوئية لـ جوار الطاقة الحرارية ، على سبيل المثال في المصابيح.
- وكذلك التحويل لـ طاقة حركية في حركة أنواع متعددة من المحركات.
- يقاس الجهد بوحدة القياس بالفولت ، حيث نستخدم الفولتميتر ، وهو وحدة الجهد بالنسبة للفولت ، بالإضافة لـ العداد نفسه.
- لا يغير مقياس الجهد الدائرة التي يقيسها ، ولكن الجدير ذكره لـ أنه بالرغم من التوصية بهذه الدائرة بالتوازي ، يجب أن تتمتع هذه المعدات بمستوى مقاومة داخلي كبير بقدر ما يمكن أن تصل إليه.
قانون فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين
مع قانون الجهد الكهربي يمكننا حضور فرق الجهد بين الطاقة الكهربائية والشحنة الكهربائية والتعبير عنها برموز موحدة تأتي على النحو التالي:
- F: نسميها القوة.
- س: نشير لـ الشحنة الكهربائية.
- E: نظهر شدة المجال الكهربائي.
- D: نحن نشير لـ الإزاحة.
- و: نحن نشير لـ العمل المنجز لتحويل مجموعة الرسوم من نقطة لـ أخرى.
- بينما يتم تمثيل قانون فرق الجهد بين نقطتين على النحو التالي: فرق الجهد الكهربائي = الشغل المبذول مقسومًا على الشحنة الكهربائية.
أنواع التوتر
بينما تم تقسيم الجهد الكهربائي لـ ثلاثة أنواع متعددة ، جاءت هذه الأنواع على النحو التالي:
- الجهد الطرفي: هو الجهد المقاس عند نهايات جهد المنبع.
- أبرز الجهد: يسمى هذا النوع من الجهد القوة الدافعة الكهربائية الأولية وهو الجهد الفعال داخل الدوائر الكهربائية الداخلية ، على سبيل المثال المولد الكهربائي.
- جهد التشغيل: يغذي هذا النوع من الجهد شبكة الطاقة ، خاصة وأن هذا الجهد مصمم لتشغيل المعدات الكهربائية ، مثل المصابيح المنزلية.
العلاقة بين الجهد الكهربائي وشدة التيار
نفسر العلاقة بين فرق الجهد والتيار الكهربائي عبر قانون أوم ، الذي يستنتج أن الفرق في الجهد الكهربائي بين النقطتين وشدة التيار الكهربائي المار بينهما في علاقة مباشرة.
- في وقت أن هناك نسبة غير متغيرة بين فرق الجهد الكهربائي وشدة التيار ، والتي يعرفها العلماء بالمقاومة الكهربائية ، فإن ذات قيمة الموصل الكهربائي لا تتأثر إطلاقاً ، فقد عبر العالم عن قانون أوم بالمعادلة التالية:
- R = V ÷ أنا
- ر : هي مقاومة الموصل للتيار الكهربائي ، مقاسة بالأوم.
- الخامس: هو فرق الجهد بين طرفي المقاوم حيث يقاس بوحدة الفولت.
- أنا: هو التيار الكهربائي الذي يعيش عبر المقاومة الكهربائية لأنه يقاس بالأمبير.
- من هنا نستنتج أن قانون أوم هو: المقاومة الكهربائية = فرق الجهد الكهربي مقسومًا على التيار الكهربائي.
نصل هنا عزيزي القارئ لـ انتهاء هذه المقالة التي تركز على إعطاء الإجابة النموذجية لسؤالك ، ما الفرق بين طاقة الوضع الكهربائي وفرق الجهد الكهربائي؟ الفيزياء في الفصل الأول ، قدمنا مفاهيم فرق الجهد الكهربائي وطاقة الوضع الكهربائي.
