القدرهكهربائي أو الجهد االكهربىكهربائي هو مقدار طاقة بحاجة إلى التحرك أ شحنة كهربائية وحدوي بين نقطتين مميزتين في منطقة ذات الحقل الكهربائي. ا القدرهكهربائي إنه مقدار فيزيائي تسلق قياس في فولت (V) ، أي ما يعادل جوللكلكولوم (J / C) بالوحدات SI.
اقرأ أيضا: الكهرباء الساكنة - ما هو ، الصيغ والتمارين التي تم حلها
خصائص الجهد الكهربائي
ا القدرهكهربائي هو مقدار طاقة الوضع الكهربائي، بالجول ، لكل وحدة شحن ، بوصة كولوم. افهم: التأكيد على أن المنفذ يوفر 110 فولت من الجهد الكهربائي يعادل القول بأنه ينتج 110 جول من الطاقة لكل كولوم من الشحنة الكهربائية التي تمر عبر أطرافها.
الجهد الكهربائي عند النقطة التي توجد فيها الشحنة ماذا او ما مشاكل مباشرةمتناسب إلى وحدة الحمل الكهربائي ماذا او ما التي تنتجها ، وتتناسب عكسيا مع المسافة د:
كما ترى في الشكل ، كل شيء بقعمتساوي البعد (الخطوط الحمراء) لحمل التوليد (Q) موجودة في نفسالقدرهكهربائي وبالتالي ، يتم استدعاؤهم تساوي القدرات. ال معادلة يستخدم لحساب الجهد الكهربائي هو هذا:
يو - الجهد الكهربائي (V)
س - الشحنة الكهربائية (C)
ك0 - ثابت الفراغ الالكتروستاتيكي (9.0.109 N.m² / C²)
د - المسافة (م)
يمكن أن يعترف الجهد الكهربائي إشارات جبري، إيجابي و نفي،ذات صلةمباشرة مثل علامة الشحن الذي يولد الإمكانات والمسافة د حتى تلك التهمة. هذا يعني أنه بالقرب من جسم مشحون كهربائيًا ، هناك عدد لا نهائي من قيم الجهد الكهربائي ، تحددها المسافة إلى تلك الشحنة. بهذه الطريقة ، سيكون الجهد الكهربي لشحنة ما مساويًا تمامًا للصفر فقط عندما تكون المسافة بين النقطة التي تريد فيها قياس الجهد الفارغ والشحنة كبيرة بشكل لا نهائي.
اقرأ أيضا: التيار الكهربائي: الصيغ والتمارين التي تم حلها
هناك طريقة أخرى لتعريف الجهد الكهربائي من خلال ربطه بالطاقة الكهربائية الكامنة ، وإليك الطريقة:
وقدمهناك - طاقة الوضع الكهربائي (J)
تعريف الجهد الكهربائي
ضع في اعتبارك أن أ الشحنةكهربائيمنضبطماذا او ما هو في نقطة ال مجال كهربائي موحد و، كما هو موضح في الشكل ، ثم يتحول إلى النقطة ب.
دعنا نحسب طاقة مطلوب لشحن أن يكون نازحينما بين أثنينأنتبقعأ و بمفصولة بمسافة د. للقيام بذلك ، سوف نستخدم تعريف عمل:
تذكر أن ملف قوة كهربائية ينتج عن المجال الكهربائي ويعمل على الشحنة q يساوي حاصل ضرب الشحنة q مع المجال الكهربائي E:
من خلال الانضمام إلى الصيغ السابقة ، لدينا تعبير مختلف عن العمل المنجز بالقوة الكهربائية:
بعد ذلك ، يجب أن نتذكر كيف تبدو العلاقة بين المجال الكهربائي. و والجهد الكهربائي يو. هكذا:
أخيرًا ، نجد تعبيرًا يستخدم لحساب الجهد الكهربائي من حيث الشغل المبذول لإزاحة الشحنة الكهربائية بين النقطتين A و B ، كما نوضح الآن:
بما أن الشغل المبذول لتحريك الشحنة الكهربائية بين النقطتين A و B يعادل كمية الطاقة الكهربائية التي "اكتسبها" أو "فقدها" الحمل ، يمكن فهم الإمكانات الكهربائية ك نسبة الطاقة إلى الشحن، كما هو موضح.
اقرأ أيضا: مقياس السعرات الحرارية - فرع من فروع العلم الذي يدرس التبادل الحراري وظواهره
تمارين على الجهد الكهربائي
السؤال رقم 1) بين لوحين معدنيين مشحنتين ، متباعدتين بمقدار 10 سم ، يوجد مجال كهربائي 500 فولت / م. حدد فرق الجهد الكهربائي بينهما.
أ) 10 فولت
ب) 100 فولت
ج) 50 فولت
د) 500 فولت
ه) 5000 فولت
استجابة: الحرف ج
الدقة:
بعد تحويل المسافة بين الألواح وتحويلها إلى أمتار (10 سم = 0.1 م) ، سنستخدم الصيغة التي تربط المجال الكهربائي بفرق الجهد ، ونلاحظ:
من خلال العملية الحسابية الموضحة ، وجدنا أن فرق الجهد بين اللوحين هو 50 فولت ، لذا فإن البديل الصحيح هو الحرف ج.
السؤال 2) راجع البيانات المتعلقة بالجهد الكهربائي:
I - الجهد الكهربائي هو كمية قياسية.
II - وحدة قياس الجهد الكهربائي هي الأمبير (A).
III - يتناسب الجهد الكهربائي عند نقطة معينة في الفضاء عكسًا مع مربع المسافة إلى الشحنة الكهربائية.
IV - وحدة قياس الجهد الكهربائي ، وفقًا لـ SI ، هي الفولت (V).
هل (هي) صحيحة:
أ) الأول والثاني
ب) الأول والرابع
ج) الثاني والثالث
د) الأول والثاني والثالث
هـ) الثاني والثالث والرابع
استجابة: حرف الباء
الدقة:
العبارتان II و III خاطئتان ، لأن وحدة القياس هي الفولت والجهد الكهربائي يتناسب عكسياً مع المسافة إلى الحمل. وبالتالي ، فإن العبارات الأولى والرابعة صحيحة.
السؤال 3) جسيم مشحون كهربائيًا ، شحنة 2 مللي سي (2.0.10-3 C) ، يخضع لعمل 5.0 J عند نقله بين نقطتين في دائرة كهربائية. حدد فرق الجهد بين هذه النقاط.
أ) 3.0.106 الخامس
ب) 4،5.102 الخامس
ج) 0.5.103 الخامس
د) 2.5.10-3 الخامس
هـ) 10.10-4 الخامس
استجابة: حرف د
الدقة:
لحل التمرين ، ما عليك سوى استخدام الصيغة التي تربط الجهد الكهربائي والعمل ، ولاحظ:
وفقًا للنتيجة التي تم الحصول عليها ، فإن الإجابة الصحيحة هي الحرف d.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm