قبل التعرض لمفهوم الجهد الكهربى يجب اولا التعرف ع مفهوم طاقة الوضع الكهربية والذى بدوره يعتمد فى شرحه على مفهومين مفهوم الطاقة بصفة عامة ومفهوم طاقة الوضع بصفة اخص
لذلك من الممكن البدء بتعريف الطاقة
والطاقة هى الشغل او القدرة ع التغيير او القدرة ع التحريك فالرياح طاقة باعتبار ان لها القدرة ع تحريك السفن والكهرباء طاقة باعتبار ان لها القدرة ع تشغيل المروحة والتلفاز والمحمول
وللطاقة اشكال وصور شتى ونخص بالذكر ههنا طاقة الوضع
فلكل شىء حولنا فى مجال جاذبية الارض وضع ما فاذا بذل على هذا الشىء شغل لتغير موضعه وخزن هذا الشغل داخله على هيئة طاقة وضع وسمى هذا الشغل المخزن داخل الجسم بطاقة الوضع لان الجسم بواسطته قد اتخذ وضع جديد غير وضعه الاصلى والذى اذا فقد هذه الطاقة المخزنة لعاد الى وضعه الاصلى
كما ان الجسم الذى يملك طاقة وضع له القدر ع ان يحول هذه الطاقة الى شغل (حركة) لذلك قولنا انه يملك طاقة ....
وبالمثل فان للشحنة الكهربية فى المجال الكهربى طاقة تختزنها نسميها طاقة الوضع الكهربية
لذلك من الممكن البدء بتعريف الطاقة
والطاقة هى الشغل او القدرة ع التغيير او القدرة ع التحريك فالرياح طاقة باعتبار ان لها القدرة ع تحريك السفن والكهرباء طاقة باعتبار ان لها القدرة ع تشغيل المروحة والتلفاز والمحمول
وللطاقة اشكال وصور شتى ونخص بالذكر ههنا طاقة الوضع
فلكل شىء حولنا فى مجال جاذبية الارض وضع ما فاذا بذل على هذا الشىء شغل لتغير موضعه وخزن هذا الشغل داخله على هيئة طاقة وضع وسمى هذا الشغل المخزن داخل الجسم بطاقة الوضع لان الجسم بواسطته قد اتخذ وضع جديد غير وضعه الاصلى والذى اذا فقد هذه الطاقة المخزنة لعاد الى وضعه الاصلى
كما ان الجسم الذى يملك طاقة وضع له القدر ع ان يحول هذه الطاقة الى شغل (حركة) لذلك قولنا انه يملك طاقة ....
وبالمثل فان للشحنة الكهربية فى المجال الكهربى طاقة تختزنها نسميها طاقة الوضع الكهربية
ففى الشكل الموضح
لو تحركت الشحنة الموجبة الصغيرة ع اليمين لأعلى اى نحو الشحنات الموجبة او عكس اتجاه خطوط قوى المجال سوف تختزن هذا الشغل المبذول عليها بتحريكها ع هيئة طاقة وضع كهربية تساوى فى القيمة الشغل المبذول عليها
والعكس اذا تحركت الشحنة الموجبة بفعل قوى المجال الكهربى مع نفس اتجاه المجال وذلك بفقد جزء من طاقة وضعها الكهربية
وتحويله الى شغل
لذلك يمكن القول ان تزداد طاقة الوضع الكهربية لهذه الشحنة كلما تحركت عكس اتجاه المجال وتقل كلما تحركت فى نفس اتجاه المجال
ويمكن حساب طاقة الوضع الكهربية من المعادلة الاتية :
P.E = - W = - Fd = -Eqd
حيث ان P.E طاقة الوضع الكهربية
لو تحركت الشحنة الموجبة الصغيرة ع اليمين لأعلى اى نحو الشحنات الموجبة او عكس اتجاه خطوط قوى المجال سوف تختزن هذا الشغل المبذول عليها بتحريكها ع هيئة طاقة وضع كهربية تساوى فى القيمة الشغل المبذول عليها
والعكس اذا تحركت الشحنة الموجبة بفعل قوى المجال الكهربى مع نفس اتجاه المجال وذلك بفقد جزء من طاقة وضعها الكهربية
وتحويله الى شغل
لذلك يمكن القول ان تزداد طاقة الوضع الكهربية لهذه الشحنة كلما تحركت عكس اتجاه المجال وتقل كلما تحركت فى نفس اتجاه المجال
ويمكن حساب طاقة الوضع الكهربية من المعادلة الاتية :
P.E = - W = - Fd = -Eqd
حيث ان P.E طاقة الوضع الكهربية
W الشغل المبذول والاشارة السالبة لتبيان انتقال الطاقة من او الى الشحنة
F القوة الكهربية المؤثرة d المسافة التى تحركتها الشحنة
E شدة المجال الكهربى q كمية الشحنة الكهربية
والان
ماذا لو حسبنا طاقة الوضع الكهربية ولكن بعزل تأثير الشحنة الموجودة بالمجال الكهربى q ؟
الاجابة سهلة سوف تتوقف قيمة طاقة الوضع الكهربية على موضع الشحنة فى المجال d وعلى شدة المجال الكهربى فى هذا الموضع حيث
F القوة الكهربية المؤثرة d المسافة التى تحركتها الشحنة
E شدة المجال الكهربى q كمية الشحنة الكهربية
والان
ماذا لو حسبنا طاقة الوضع الكهربية ولكن بعزل تأثير الشحنة الموجودة بالمجال الكهربى q ؟
الاجابة سهلة سوف تتوقف قيمة طاقة الوضع الكهربية على موضع الشحنة فى المجال d وعلى شدة المجال الكهربى فى هذا الموضع حيث
P.E / q = -Eqd / q
P.E / q = - Ed
وتسمى الكمية P.E / q بالجهد الكهربى
اذا فالجهد الكهربى ما هو الا الطاقة التى تملكها وحدة الشحنات عند موضع معين فى مجال كهربى
او هى طاقة الوضع الكهربية لوحدة الشحنات فى موضع ما فى مجال كهربى
او هو الحالة التى تحدد انتقال الشحنات الكهربية من او الى موصل
الجهد الكهربى لا يعتمد ع كمية الشحنة الكهربية ولكن يعتمد ع شدة المجال الكهربى وع الموضع التى تقيس عنده الجهد الكهربى
وهو بذلك يماثل شدة الجاذبية الارضية فى موضع ما وشدة المجال الكهربى فى موضع ما الا ان شدة مجال الجاذبية والكهربية تحسب القوى المؤثرة ع هذا الموضع والجهد الكهربى يحسب الطاقة المفترضة عند هذا الموضع
يقاس الجهد الكهربى بالفولت او بالجول / كولوم
ويمكن ان يرمز له ب V
P.E / q = - Ed
وتسمى الكمية P.E / q بالجهد الكهربى
اذا فالجهد الكهربى ما هو الا الطاقة التى تملكها وحدة الشحنات عند موضع معين فى مجال كهربى
او هى طاقة الوضع الكهربية لوحدة الشحنات فى موضع ما فى مجال كهربى
او هو الحالة التى تحدد انتقال الشحنات الكهربية من او الى موصل
الجهد الكهربى لا يعتمد ع كمية الشحنة الكهربية ولكن يعتمد ع شدة المجال الكهربى وع الموضع التى تقيس عنده الجهد الكهربى
وهو بذلك يماثل شدة الجاذبية الارضية فى موضع ما وشدة المجال الكهربى فى موضع ما الا ان شدة مجال الجاذبية والكهربية تحسب القوى المؤثرة ع هذا الموضع والجهد الكهربى يحسب الطاقة المفترضة عند هذا الموضع
يقاس الجهد الكهربى بالفولت او بالجول / كولوم
ويمكن ان يرمز له ب V
تعليقات
إرسال تعليق