يعد قياس طاقة الوضع الكهربائي في دائرة كهربائية كاملة أحد الموضوعات الأساسية والبسيطة للغاية ، لكن العديد من الطلاب يشعرون بالحيرة تجاه بعض هذه الأسئلة التي تكون صياغتها معقدة ، ولكنها في الواقع أسئلة بسيطة مقنعة في صورة التعقيد والمبالغة ، و لذلك يجب على الطالب العمل بعقله وليس بعواطفه عند الإجابة ، يجب أن تعرف الحجم.

ماذا تعني الإشارة السالبة في مقدار فرق الجهد؟ هذا يعني أن النقطة B عند جهد أعلى من النقطة A في المعادلة.
ما هي العلاقة بين الشحنة والفرق المحتمل؟ الفرق المحتمل الناتج عن فصل الشحنة يساوي تمامًا العمل المنجز لفصل الرسوم مقسومًا على المبلغ الإجمالي للشحنة المطبقة.
لماذا الفرق المحتمل للأرض يساوي الصفر؟ بسبب الحجم الهائل للأرض ، لا تتأثر الشحنة الكهربائية بها أو بأي شحنة أخرى تتدفق منها ، مهما كانت قيمتها.

مقياس لطاقة الوضع الكهربائي في دائرة كهربائية كاملة

مقياس طاقة الوضع الكهربائي في دائرة كهربائية كاملة هو الجهد الكهربائي ، يقاس بالفولت ، ويتحكم في التيار الكهربائي المتدفق عبر الدائرة الكهربائية ؛ حيث تتناسب القوة الحالية مع الجهد الكهربائي والمقاومة المعروفة باسم أوم. يتناسب القانون والطاقة الكهربائية في الدائرة مع قيمة الجهد الكهربائي ووقت تشغيل الدائرة.

تعريف الجهد الكهربائي

بعد تحديد الإجابة على قياس طاقة الوضع الكهربائي في دائرة كهربائية كاملة ، من الضروري معرفة الجهد الكهربائي ، وهو الطاقة الكامنة في كل وحدة شحنة لجسم معين ، كما يعرّفها العلماء. نقطة في مجال كهربائي ناتجة عن شحنة نقطية عند نقطة على مسافة ، ويمكن التعبير عن هذه الشحنة بالمعادلة التالية:

الجهد الكهربي يساوي (ثابت كولوم مضروبًا في مقدار الشحنة النقطية) مقسومًا على المسافة بين النقطة والشحنة النقطية.

من هذه المعادلة ، يتضح أن الجهد الكهربائي لكل شحنة نقطية يتناسب طرديًا مع مقدار شحنة النقطة ويتناسب عكسيًا مع المسافة حيث أن المسافة بين النقطتين يتناقص مقدار الجهد الكهربائي مع المسافة من شحنة النقطة.

قانون حساب الجهد الكهربي

بعد معرفة الإجابة على قياس طاقة الوضع الكهربائي في دائرة كهربائية كاملة ، من المهم معرفة كيفية قياس الجهد الكهربائي الناتج عن مجموعة من الشحنات النقطية التي تعمل على نقطة معينة في المجال الكهربائي عن طريق حساب الجهد الكهربائي. يتم إنشاء كل نقطة بواسطة الشحنة ، ثم يتم حساب الجهد الكلي الناتج عن هذه الوظائف من خلال المعادلة التالية:

الجهد الكهربي يساوي ثابت كولوم (شحنة النقطة الأولى على المسافة بين شحنة النقطة والنقطة الأولى بالإضافة إلى شحنة النقطة الثانية على المسافة بين شحنة النقطة والنقطة الثانية ، إلخ.)

احسب فرق الجهد الكهربائي من قانون أوم

بعد النظر في إجابة السؤال حول ما هو مقياس طاقة الوضع الكهربائي في دائرة كهربائية كاملة ، من الضروري معرفة كيفية حساب فرق الجهد الكهربائي باستخدام قانون أوم ، الذي ينص على أن التيار الكهربائي يمر عبر موصل يتناسب طرديا مع التيار. يتم تمثيل فرق الجهد الكهربائي المطبق على الموصل والمتناسب عكسياً مع المقاومة رياضياً بالمعادلة التالية:

فرق الجهد الكهربائي يساوي التيار الكهربائي مضروبًا في المقاومة الكهربائية.

حساب فرق الجهد الكهربائي عن طريق قوانين الطاقة الكهربائية

بعد قراءة إجابة مقياس طاقة الوضع الكهربي في دائرة كهربائية كاملة ، من المفيد معرفة كيفية قياس فرق الجهد الكهربائي من خلال قوانين الطاقة الكهربائية ، والتي تُعرَّف بالشغل المنجز لكل وحدة زمنية. وهناك نوعان من العلاقات تربط بين الجهد الكهربائي وفرق الجهد الكهربائي وهما كالتالي:

الجهد الكهربي يساوي الجهد مضروبًا في التيار.

العلاقة السابقة صاغها العالم أوم ، أي أن السعة الكهربائية للموصل تتناسب طرديًا مع فرق الجهد الكهربائي الذي يمر عبر الموصل.

  • التيار الكهربائي يساوي الجهد الكهربائي على المقاومة الكهربائية ، وبتغيير قيمة التيار من قانون الطاقة الكهربائية ، نحصل على العلاقة الأساسية التالية:
  • نظرًا لأن الجهد الكهربي يساوي الجهد الكهربي مضروبًا في التيار ، يمكن أن يكون الجهد الكهربي مساويًا لأوقات الجهد الكهربي (الجهد الكهربي مقسومًا على المقاومة الكهربائية).
  • هذا يعني أن الجهد الكهربائي يساوي تربيع الجهد الكهربائي بالمقاومة الكهربائية.

مشاهدة أيضا

تعتبر دراسة الدائرة الكهربائية مهمة للغاية لأنها تساعد على فهم الطريقة التي يمكن بها التحكم في تدفق التيار ومعالجة الموصلات وغيرها من القضايا المهمة عند التعامل مع الكهرباء في الآلات أو غيرها.