إذا كنت تبحث عزيزي القارئ عن معرفة ما الفرق بين طاقة الوضع الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي ؟، فإننا سوف نُجيبك من خلال مقالنا عن هذا التساؤل المنتشر عبر محركات البحث خاصة من قِبل طلاب وطالبات المملكة السعودية الراغبين في تحصيل أعلى الدرجات في الصف الثالث الثانوي وذلك من أجل حل أسئلة كتاب الفيزياء الفصل الدراسي الأول.
بدأت المملكة العربية السعودية في تطبيق نظام التعليم عن بُعد من أجل استمرار الحركة التعلمية للطلاب دون تغيير أو تأثير بالأزمة التي تعيشيها البلاد أو العالم أجمل، حيث أطلقت الحكومة السعودية خدمة منصة مدرستي التي تساعد الطلاب والطالبات في مختلف المراحل الدراسية بتقلي كل الدروس التعليمية في المنزل بدون الذهاب إلى المدرسة وتكوين التجمعات التي حذرت منها وزارة الصحة العالمية في الوقت الراهن.
كما يتوجه طلاب المملكة إلى البحث عن إجابات الأسئلة التي يتعذر عليهم حلها دون مساعدة بمفردهم مثل سؤالكم عبر شبكات الأنترنت بسبب سرعة رد هذه الشبكات على الاستفسارات والأسئلة المقدمة من الطلاب والطالبات، وهذا ما نقدمه لكم اليوم أحبائي من خلال موقعنا، حيث نعرض الإجابة النموذجية عن سؤالكم، بالإضافة إلى توضيح مفهوم الجهد الكهربي وما هي طاقة الوضع الكهربائية، كما نعرض وحدات قياس كلاً منهم على حدة مع ذكر قانوني فرق الجهد الكهربي وطاقة الوضع عبر السطور التالية من هذا المقال، فتابعونا.
ما الفرق بين طاقة الوضع الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي
شاع هذا السؤال في الآونة الأخير بين طلاب وطالبات المملكة العربية السعودية خاصة في الصف الثالث الثانوي بصورة كبيرة، حيث إن هذا التساؤل متواجد ضمن المقررات الدراسية الخاصة بهم في كتاب الفيزياء الفصل الدراسي الأول، فيما نقدم لكم الإجابة النموذجية عن سؤالكم والتي جاءت على النحو التالي:
- الإجابة هي:
- طاقة الوضع الكهربائية: يتم التغيير في طاقة الوضع الكهربائية عن طريق بذل شغل من أجل نقل شحنة في المجال الكهربائي، إلى جانب اعتمداها اعتمدا كلياً على كميات هذه الشحنات المنقولة.
- فرق الجهد الكهربي: يتم تعريف فرق الجهد الكهربي أنه عبارة عن الشغل الذي يتم بذله من أجل نقل وحدة الشحنات عن طريق المجال الكهربائي، والجدير بالذكر أن فرق الجهد الكهربي لا يعتمد على كمية الشحنات المنقولة.
طاقة الوضع الكهربائية
طاقة الوضع الكهربائية هي عبارة عن الشغل الذي يتم بذله من أجل تحريك وحدات الشحنات الكهربائية من نقطة معين إلى نقطة أخرى، ولكن بشرط عدم حدوث تأثير في الطاقة الحركية لها، يُطلق على طاقة الوضع الكهربائية أيضاً اسم الطاقة الكهروستاتيكية.
- يتم قياس طاقة الوضع الكهربائية من خلال وحدة القياس (الجول) نسبة للعالم الانجليزي الفيزيائي جيمس بريسكوت جول.
- تم وصف طاقة الوضع من خلال قانون كولوم الذي ينص على أن قوة التجاذب بين الشحنات أو التنافر بينها في الفراغ يتناسب تناسباً طردياً مع القيمة المطلقة لحاصل ضرب شحنات كلاً منهما، بالإضافة إلى تناسبها تناسباً عكسياً مع مربع المسافة بين كلاً منهما.
فرق الجهد الكهربائي بين نقطين
يُعتبر فرق الجهد الكهربائي هو الشغل الذي يتم بذله من أجل تحريك وحدات الشحنات، والتي تتمثل في الإلكترونات المنتقلة من القطب السالب في اتجاه القطب الموجب مما يؤدى إلى تحويل الطاقة الكهربائية إلى عدد من الطاقات المختلفة، على سبيل المثال تحولها للطاقة الحرارية.
- يُطلق على فرق الجد الكهربي اسم القوة الفولتية أو اسم القوة الدافعة الكهربائية نسبة لدفع الإلكترونات، كما تتحول الطاقة الكهربائية في هذه العملية أيضاً بجانب الطاقة الحرارية إلى طاقة ضوئية، على سبيل المثال في المصابيح.
- بالإضافة إلى تحولها إلى طاقة حركية أيضاً وذلك في حركة أنواع المحركات المختلفة.
- يتم قياس الجهد الكهربائي من خلال وحدة قياس الفولت، والتي نستخدم من أجل قياسها جهاز الفولتميتر، نسبة إلى الفولت وحدة الجهد الكهربي، إلى جانب المتر وحدة قياس الجهاز نفسه.
- لا يُغير جهاز قياس الجهد الكهربائي من الدائرة التي يقيسها، على الرغم من أنه يتم توصيه على التوازي في هذه الدائرة، الجدير بالذكر أن هذه الأجهزة يلزم أن يكن فيها مستوى المقاومة الداخلية كبيرة إلى أكبر درجة يمكنه الوصول إليها.
قانون فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين
نستطيع من خلال قانون الجهد الكهربائي معرفة فرق الجهد بين الطاقة الكهربائية والشحنة الكهربائية ونعبر عنه من خلال رموز محددة جاءت على النحو التالي:
- F: نشير بها إلى القوة.
- Q: نشير بها إلى الشحنة الكهربائية.
- E: نشير بها إلى شدة المجال الكهربائي.
- D: نشير بها إلى الإزاحة.
- W: نشير بها إلى الشغل الذي تم بذله من أجل إزاحة كم من الشحنات من نقطة معينة إلى نقطة أخرى.
- فيما تمثل قانون فرق الجهد بين نقطتين في الآتي: فرق الجهد الكهربائي = الشغل المبذول مقسوم على الشحنة الكهربائية.
أنواع الجهد الكهربائي
ينقسم الجهد الكهربائي إلى ثلاث أنواع مختلفة، فيما جاءت هذه الأنواع على النحو التالي:
- الجهد الطرفي: هو الذي يتمثل في الجهد المُقاس عن أطراف مصدر الجهد الكهربي.
- الجهد المسلّط: يُطلق على هذا النوع من الجهد اسم القوة الدافعة الكهربائية الابتدائية، كما أنه الجهد الفعال داخل الدوائر الكهربائية الداخلية، على سبيل المثال المولد الكهربائي.
- جهد التشغيل: يقوم هذا النوع من الجهد بتغذية الشبكة الكهربائية، ولا سيما أن هذا الجهد قد تم تصميمه خصيصاً من أجل تشغيل الأجهزة الكهربائية، على سبيل المثال المصابيح المنزلية.
علاقة الجهد الكهربائي من شدة التيار
نوضح العلاقة فيما بين فرق الجهد وشدة التيار الكهربائي من خلال قانون العالم أوم الذي توصل إلى أن فرق الجهد الكهربائي بين نقطيتين وشدة التيار الكهربائي الذي يمر بينهما في علاقة طردية.
- فيما تتواجد نسبة لا تتغير بين فرق الجهد الكهربائي وشدة التيار والتي عرفها العلماء باسم المقاومة الكهربائية، بحيث لا تتأثر قيمتها مطلقاً بين أطراف الموصل الكهربي، فيما عبر العالم أوم عن قانونه من خلال المعادلة الآتية:
- R=V÷I
- R :هي عبارة عن مقاومة الناقل للتيار الكهربي، حيث يتم قياسها عن طريق وحدة الأوم.
- V: هي عبارة عن فرق الجهد فيما بين أطراف المقاومة، حيث يتم قياسه عن طريق وحدة الفولت.
- I: هي عبارة عن شدة التيار الكهربائي الذي يمر في المقاومة الكهربائية، حيث يتم قياسه من خلال وحدة الأمبير.
- نستنج من هذا أن قانون العالم أوم هو :المقاومة الكهربائية = فرق الجهد الكهربي مقسوم على شدة التيار الكهربي.
إلى هنا عزيزي القارئ نصل وإياكم إلى نهاية هذا المقال الذي تركز حول تقديم الإجابة النموذجية عن سؤالكم ما الفرق بين طاقة الوضع الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي ؟، إذ أننا قد تناولنا في مقالنا الإجابة النموذجية من مقررات الصف الثالث الثانوي الدراسية، وذلك من أجل حل أسئلة كتاب الفيزياء الفصل الدراسي الأول، إلى جانب أننا قد عرضنا مفهوم فرق الجهد الكهربي وطاقة الوضع الكهربائية.
