نفسر ما هو الجهد والأنواع الموجودة. أيضا ، ما هو قانون أوم وكيف يتم قياس هذا الحجم؟
ما هو الجهد؟
الجهد هو المقدار الذي يفسر الفرق في الجهد الكهربائي بين نقطتين محددتين. وتسمى أيضا فرق الجهد الكهربائي أو التوتر الكهربائي ، هو العمل لكل وحدة من الشحنة الكهربائية الذي يمارس على الجسيم أ الحقل الكهربائي، لتتمكن من تحريكها بين نقطتين محددتين.
عندما يتم ربط نقطتين تمثلان اختلافًا في الجهد الكهربائي بمادة موصلة ، فإن التدفقالإلكترونات، والذي يُعرف بـ التيار الكهربائي، والتي ستحمل جزءًا من الحمولة من نقطة أعلى إلى أدنى احتمال.
وقال فرق الجهد الكهربائي هو الجهد ، وقالتيار سيتوقف بمجرد أن يكون لكلتا النقطتين نفس الإمكانات ، ما لم يتم الحفاظ على فرق جهد معين بواسطة مولد أو مصدر خارجي من نوع ما.
وبالتالي ، عند الحديث عن الجهد أحادي النقطة ، يشار إليه بـ مقارنة مع أي جسم آخر يتلامس معه ويفترض أن إمكاناته تساوي الصفر.
لفهم الجهد ، غالبًا ما يتم استخدام استعارة هيدروليكية (مع ماء). لنتخيل مسارًا دائريًا للأنابيب يدور الماء من خلاله (يعادل في هذه الحالة تدفق الإلكترونات). ستكون الأنابيب العريضة عبارة عن مواد موصلة ، أما الأنابيب الضيقة فستكون عازلة أو مقاومة. سيتم تعبئة هذا المسار بواسطة مضخة هيدروليكية (على سبيل المثال تعادل مصدر الجهد) تدفع الماء بناءً على فرق الضغط فيما يتعلق بنقطة أخرى في خط الأنابيب. هذا الاختلاف ضغط إنه يعادل الجهد الكهربائي.
في الختام ، سيكون للدائرة المجهزة بجهد عالٍ قدرة عمل أكبر (يتحرك الماء بقوة أكبر ، في المثال السابق) وبالتالي ستكون أكثر قوة أو حتى أكثر خطورة.
أنواع الجهد
هناك أنواع الجهد التالية:
- الجهد المستحث. هذا هو الاسم الذي يطلق على القوة الدافعة الكهربائية أو الجهد المستحث الضروري للتوليدالطاقة الكهربائية داخل الدائرة ، أي لتوليد فرق محتمل. في الدائرة المفتوحة ، يمكن لهذه القوة أن تحافظ على الجهد الكهربائي بين نقطتين ، في دائرة مغلقة ، ستولد تدفقًا للتيار.
- الجهد المتناوب. يتم تمثيلها بالحرفين VA ، بقيم موجبة وسالبة على المحور الديكارتي ، لأنها تعتبر موجة جيبية. إنه الجهد الأكثر شيوعًا في منافذ الطاقة لأنه أسهل في التوليد والنقل. كما يوحي اسمه ، هو جهد ذو قيم متناوبة ، وليس ثابتًا في طقس وسيعتمد تواترها على البلد أو المنطقة المحددة.
- الجهد الحالي المباشر. من المعتاد في المحركات والبطاريات، ويتم الحصول عليها من تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر أكثر أو أقل ، مع قمم صغيرة ، باستخدام الصمامات والمحولات.
- الجهد المستمر وتسمى أيضًا بجهدالعاصمة (VCC) ، هو أنقى تيار موجود في الرقائق ،المعالجات الدقيقة وغيرها من الأجهزة التي تتطلب جهدًا مستمرًا وثابتًا. عادة ما يتم الحصول عليها بعد المعالجة بالمكثفات الإلكتروليتية.
قانون أوم
افترضه الفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم ، أنه يفرض أن فرق الجهد (V) المطبق بين نهايات موصل معين سيكون متناسبًا مع مقدار التيار (I) المتدفق عبر الموصل ، اعتمادًا على قدرة التحمل. تجسد ذلك في الصيغة التالية:
V = R. أنا، أين الخامس هو التوتر ، أنا هو التيار و ص قوة المادة.
بوجود أي متغيرين من هذه المتغيرات ، من الممكن حساب المتغير الثالث بسهولة.
كيف يتم قياس الجهد؟
يستخدم الفولتميتر لقياس الجهد ، والذي يتم تثبيته بالتوازي مع مصدر الطاقة. طاقة لقياس وتحديد الكمون الكهربائي. الأجهزة الأخرى المستخدمة هي اختبار (أو متعدد) ومقياس الجهد.
في كلتا الحالتين ، يتم حساب الجهد مع الأخذ في الاعتبار إجمالي الطاقة المطلوبة لتحريك شحنة كهربائية صغيرة من بداية الدائرة إلى نهايتها ، مقسومة على حجم تلك الشحنة.
وفق النظام الدولي (SI) ، يقاس الجهد الكهربائي بالفولت (ومن هنا جاء المصطلحالجهد االكهربى) ، يمثله الحرف V ، تكريما لألكسندر فولتا ، مبتكر الكومة الفولتية في القرن السابع عشر. واحد فولت يساوي واحد تموز مقسومًا على أ كولوم.