ما الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي

ما الفرق بين القوة الدافعة الكهربية وفرق الجهدالكهربي

ما الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي

أولاً مقدمة عن الموضوع

فيزيائياً تعتبر حركة الإلكترونات السالبة والموجبة داخل سلك من نقطة إلى أخرى،

 أو موصل مصنوع من مادة فلزية، تياراً كهربائياً،

في الوضع الطبيعي تكون حركة الإلكترونات عشوائية، وحتى في حال قطعت مسافة من نقطة لأخرى دون مؤثر فهي تعتبر حركة ضئيلة لا تعد قيمة ظاهرة،

بينما التيار الناتج عن توليد فرق جهد يعتبر تياراً منتظما او متسارعا ويمكن أن يعمل على توليد طاقة كهربائية نستفيد منها في حياتنا، ويكون ذلك حسب شدته، فهو له شدة تعتمد على نوع الموصل الفلزي، ومولد فرق الجهد، وسرعة الإلكترونات .. الخ يعتبر إكتشاف الكهرباء والتي تضم في أقسامها التيار، والطاقة، وغيرها من أهم اكتشافات العالم البشري اطلاقاً، وقد تم اعتبار الكتاب الذي تم فيه الكشف عن الكهرباء أهم كتب أوروبا في حينه حتى الآن، ويرجع السبب في ذلك لكون الحياة البشرية تغيرت تماما منذ اكتشافه وتغيرت عبر نقلة من الظلام إلى النور، ومن الميكانيكا إلى علم أكثر تأثيراً وأقل جهداً .

إن من أهم مقومات علم الكهرباء، ما يسمى بفرق الجهد، وهو ببساطة الطاقة اللازمة لجعل الإلكترونات تتحرك من القطب السالب إلى الموجب، خلال هذه الحركة يتولد تياراً يوِّلد بدوره طاقة كهربائية تتحول هذه الطاقة من كهربائية إلى عدة أنواع، فيكون فرق الجهد هو السبب الرئيسي لتحويل الطاقة من شكل لآخر، أو على سبيل المثال تحويل الطاقة من كهربائية إلى حرارية، أو ضوئية، أو حركية، ويستفاد من هذا التحول في أشكال الطاقة بكل مجالات الحياة حتى بتنا لا نتخيل حياتنا دونها. لكل من المصطلحات التي وردت في الفقرة السابقة طريقة قياس، ويستخدم علم الرياضيات لإجراء الحسابات اللأزمة لمعرفة قيمها أو معرفة ما الذي يلزم من تجهيزات للحصول على قيمة أحدها، فالتيار له حساباته الخاصة، وكذلك الطاقة كهربائيةٌ أو متحولةٌ، وكذلك فإن هناك طرق لمعرفة قيم فرق الجهد بإستخدام علم الرياضيات أيضاً الذي يمكننا من احتساب أي قيمة، يرمز لفرق الجهد بالرمز بالحرف الإنجليزي (v) ويقاس بوحدة الفولت، والفولت الواحد يمثل ما قيمته جول واحد طاقة مكتسبة من قبل كولوم واحد من الإلكترون، خلال سيرها من قطب سالب لقطب موجب، يقيس العلماء فرق الجهد بواسطة جهاز مصمم لقياس فروق الجهد ويدعى الفولتميتر، يتم وصل هذا الجهاز بالدارة الكهربائية المراد قياس فرق الجهد الحاصل فيها على التوازي ويجب أن تكون المقاومة أعلى ما يمكن داخل الجهاز حتى لا يؤثر على الدارة .

مقارنات للتشبيه بين الجهد الكهربائي وغيره من الظواهر المماثلة : 

- يسقط الجسم في مجال الجاذبية الأرضية من النقطة الأعلى ارتفاعا إلى النقطة الأقل ارتفاعا .

- تنتقل الحرارة من الأجسام ذات درجة الحرارة الأكبر إلى الأجسام ذات درجة الحرارة الأصغر .

- تنتقل الشحنات الكهربائية من الجهد المرتفع إلى الجهد المنخفض .

·         يمكن تشبيه الجهد الكهربي لجسم مرتفع عن سطح الأرض كأن يكون خزان ماء فوق جبل فيكون له طاقة وضع لكونه مرتفع عن سطح الأرض ، إلا أن هذه الطاقة يمكن أن تتحول إلى طاقة حركية عند إنسياب الماء نحو الأسفل .

بمراجعة العديد من محاضرات الفيزياء العامة والمقالات العلمية في الكهربية نقف على تعريفات للجهد الكهربائي منها :
- الجهد الكهربائي : هي القدرة على بذل شغل ، فالجسم الذي يمتلك جهدا كبيرا يسمح له ببذل شغل يكفي لتحريك الشحنات الكهربائية سواء كان ذلك انتقالا منه أو إليه .

- الجهد الكهربائي : هي الضغط الكهربائي للجسم الذي يحدد انتقال الشحنات الكهربية منه أو إليه عند ملامسته لجسم آخر.

- الجهد الكهربائي : هي كمية تحدد قوة مستوى الطاقة الكهربائية في أي نقطة .

- الجهد الكهربائي : هي قوة دافعة كهربية أو ضغط تسبب تدفق التيار في الدائرة الكهربية.

ـ الجهد الكهربي ما هو إلا عبارة عن طاقة وضع كهربية كامنة في الجسم يمكن     للجسم أن يحولها إلى طاقة حركية عند وجود انحدار جهد وموصل كهربي .

·         إن مقدار الاختلاف في الجهد الكهربي بين نقطتين يسمى بفرق الجهد الكهربي

·         إن أهم مستلزمات سريان التيار الكهربائي هو وجود مؤثرة خارجية تجبر الإلكترونات الحرة ( الشحنات ) على التحرك في اتجاه معين عبر الموصل . ويمكنك أن تحصل على هذه القوة من مصادر الطاقة الكهربائية كالبطاريات والمولدات . وتسمى هذه القوة بأسماء عدة مختلفة ، هي القوة الدافعة الكهربائية ، وفرق الجهد الكهربائي .

·         ولكن هنالك فرق بين مصطلحي فرق الجهد الكهربائي والقوة الدافعة الكهربائية

فرق الجهد الكهربي: هو عبارة عن القوة المحركة أو الدافعة للجسيمات الكهربية الناقلة للتيار الكهربي بين النقطتين عند وجود موصل كهربي يربط النقطتين . 

أو هو الشغل اللازم لإنتقال شحنة كهربائية بين نقطتين . مصطلح القوة الدافعة الكهربائية يعبر عن مقدار فرق الجهد الكهربائي لدائرة مفتوحة وهو يساوي عددياً مقدار الشغل المبذول في تحريك وحدة الشحنة بين نقطتين في مجال كهربائي : جـ = الشغل / مقدار الشحنة

مصطلح فرق الجهد الكهربائي : يعبر عن مقدار فرق الجهد الكهربائي في حالة كون الدائرة للمصدر الكهربائي مغلقة مع جهاز ما .

ملاحظة : يكون اتجاه التيار من القطب الموجب إلى القطب السالب في الدائرة الخارجية ، ومن القطب السالب إلى القطب السالب إلى الموجب داخل المصدر .

·  وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي والقوة الدافعة الكهربائية هي الفولت

·  يعرف الفولت بأنه فرق الجهد اللازم لتحريك تيار شدته واحد أمبير عبر موصل مقاومته واحد أوم .

جهاز قياس فرق الجهد الكهربائي يسمى فولت متر 

تعديل المقال