ما هو الجهد الكهربائي؟

وبالمثل، الفرق الكهربائي بين نقطتين يتم تعريفه بأنه العمل المطلوب لنقل شحنة موجبة وحدوية من نقطة إلى النقطة الأخرى.
عندما يتم تحميل جسم، فإنه يمكن أن يجذب جسماً مشحوناً بعكس الشحنة ويمكن أن يطرد جسماً مشحوناً بنفس الشحنة. هذا يعني أن الجسم المشحون لديه القدرة على القيام بالعمل. هذه القدرة على القيام بالعمل للجسم المشحون يتم تعريفها كـ الجهد الكهربائي لهذا الجسم.

إذا تم ربط جسمين مشحونين كهربائياً بواسطة موصل، فإن الإلكترونات تبدأ في التدفق من الجسم ذي الجهد الأقل إلى الجسم ذي الجهد الأعلى، مما يعني أن التيار يبدأ في التدفق من الجسم ذي الجهد الأعلى إلى الجسم ذي الجهد الأقل اعتمادًا على الفرق الكهربائي للجسمين ومدى مقاومة الموصل المتصل.

لذلك، الجهد الكهربائي للجسم هو حالته المشحونة التي تحدد ما إذا كان سيأخذ أو يتخلى عن الشحنة الكهربائية للجسم الآخر.
الجهد الكهربائي يتم تقسيمه إلى مستويات كهربائية، والفروق بين هذين المستويين تسبب تدفق التيار بينهما. يجب قياس هذا المستوى من مستوى مرجعي صفر. يعتبر جهد الأرض الصفر مستوى المرجع. الجهد الكهربائي فوق جهد الأرض يعتبر جهدًا إيجابيًا والجهد الكهربائي تحت جهد الأرض يعتبر سالبًا.

وحدة الجهد الكهربائي هي الفولت. لنقل شحنة وحدوية من نقطة إلى أخرى، إذا تم إنجاز عمل واحد جول، فإن الفرق الكهربائي بين النقطتين يُقال إنه فولت واحد. لذا، يمكننا القول،

إذا كانت نقطة واحدة لها جهد كهربائي 5 فولت، فيمكننا القول إن نقل شحنة كولوم واحد من اللانهائي إلى تلك النقطة يتطلب عمل 5 جول.
إذا كانت نقطة واحدة لها جهد كهربائي 5 فولت والنقطة الأخرى لها جهد كهربائي 8 فولت، فإن العمل الذي يجب إنجازه لتحريك كولوم واحد من النقطة الأولى إلى الثانية هو 8 - 5 أو 3 جول.

الجهد عند نقطة بسبب شحنة نقطة

لنفترض وجود شحنة موجبة +Q في الفضاء. لنفترض نقطة على بعد x من الشحنة +Q. الآن نضع شحنة موجبة وحدوية في تلك النقطة. وفقًا لقانون كولوم، ستتعرض الشحنة الموجبة الوحدوية لقوة،

الآن، دعنا نحرك هذه الشحنة الموجبة الوحدوية بمقدار صغير dx نحو الشحنة Q.

خلال هذا الحركة، يكون العمل المنجز ضد المجال،

لذا، فإن العمل الإجمالي الذي يجب إنجازه لنقل الشحنة الموجبة الوحدوية من اللانهائي إلى المسافة x، يتم تعريفه كـ،

وفقًا للتعريف، هذا هو الجهد الكهربائي للنقطة بسبب الشحنة +Q. لذا، يمكننا كتابة،

الفرق الكهربائي بين نقطتين

لنفترض نقطتين على بعد d1 متر و d2 متر من الشحنة +Q.
يمكننا التعبير عن الجهد الكهربائي عند النقطة d1 متر بعيدًا عن +Q، كـ،

يمكننا التعبير عن الجهد الكهربائي عند النقطة d2 متر بعيدًا عن +Q، كـ،

وبالتالي، فإن الفرق الكهربائي بين هاتين النقطتين هو

المصدر: Electrical4u.

بيان: احترام الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال للحذف.