قانون فرق الجهد الكهربائي
تعريف الجهد الكهربائي
توضيح تعريف فرق الجهد الكهربائي وقانونه
لا بدّ من أداء شغل باستخدام قوةٍ معينةٍ من أجل تحريك شحنةٍ كهربائيةٍ من نقطةٍ إلى أخرى عبر مسارٍ معيّن، ويُعرّف مقدار هذا الشغل المُطبّق على تلك الشحنة بالجهد الكهربائي، وعلى فَرَض أنّ الشحنة الكهربائية متناهية في الصغر يكون الشغل المبذول يساوي:
وعليه فإنّ الجهد بين نقطتين يساوي الشغل المبذول مقسوماً على الشحنة، أيّ أنّ قانون فرق الجهد الكهربائي هو:
أصناف الجهد الكهربائي
- الجهد الطرفي: وهو عبارةٌ عن الجهد الذي يتمّ قياسه عند طرفي مصدر الجهد.
- الجهد المسلّط: ويُسمى أيضاً القوة الدافعة الكهربائية الابتدائية، وهو الجهد الفعّال في الدائرة الكهربائية الداخلية كالمولد الكهربائي مثلاً.
- جهد التشغيل: هو عبارةٌ عن الجهد الذي يُغذي الشبكة الكهربائية للمستهلكين، أيّ أنّه الجهد الذي تُصمم الأجهزة الكهربائية لتعمل عليه فمثلاً جهد التشغيل للمصباح المنزلي يساوي 220 فولت من التيار المتردد.
علاقة الجهد الكهربائي بالتيار
يَصف قانون أوم علاقة الجهد الكهربائي بالتيار، بحيث أجرى العالم أوم عدة تجارب لقياس فرق الجهد الكهربائي في دوائر كهربائية بسيطة وشدة التيار الكهربائي المار فيها، وقد توصّل إلى قانون أوم الذي ينصّ على أنّ (فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين يتناسب تناسباً طردياً مع شدة التيار الكهربائي المار بينهما). وهناك نسبةٌ ثابتةٌ بين فرق الجهد وشدة التيار تُعرف بالمقاومة الكهربائية، وهي قيمةٌ ثابتةٌ لا تتغير قيمتها بتغير فرق الجهد بين طرفي الموصل، ويتمّ التعبير عن قانون أوم بالمعادلة الآتية:
