recent
أخبار ساخنة

الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد

ادمن
الصفحة الرئيسية
الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد
الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد 

 أهم متطلبات سريان التيار الكهربائي هو وجود قوة مؤثرة خارجية تجبر الإلكترونات الحرة على التحرك عبر الموصل، ويمكن الحصول على هذه القوة من مصادر الطاقة الكهربائية، مثل: البطاريات والمولدات الكهربائية، وأن لهذه القوة أسماء مختلفة، هي: فرق الجهد الكهربائي، والقوة الدافعة الكهربائية، والفولت. وبالرغم من اختلاف أسماء هذه القوة فإنها تقريبا متشابهة، وفي ما يأتي بيان كل منها:

فرق الجهد الكهربائي Electrical Voltage 

ينشأ فرق الجهد الكهربائي عند وجود فرق في كمية الشحنات الكهربائية (الإلكترونات الحرة) بين نقطتين في دائرة كهربائية؛ إذ تنقل
الإلكترونات الحرة من المنطقة الغنية بها إلى المنطقة التي تعاني نقصا فيها، فالبطارية لها قطب سالب مليء بالإلكترونات الحرة وقطب موجب يفتقر إلى هذه الإلكترونات. تسري الإلكترونات الحرة من طرف البطارية السالب إلى الطرف الموجب، وهذا يعني وجود فرق
جهد بين الطرف الموجب والطرف السالب. وفي حال تم توصيل طرفي البطارية بسلك من النحاس مثلا عن طريق حمل كهربائي فإنه يحدث سريان للتيار بين طرفي البطارية عبر الموصل.

قانون حساب فرق الجهد


يمكن حساب فرق الجهد عن طريق القانون التالي:

V = IR

حيث أن:

V    هو فرق الجهد
I     هو التيار
IR  هي المقاومة

القوة الدافعة الكهربائية Electromotive force  

يستخدم هذا المصطلح للتعبير عن الفولتية و فرق الجهد بين طرفي مصدر كهربائي من دون وجود حمل خارجي، كما هو الحال في مصدر التيار المباشر؛ تجنبا لحساب المقاومة الداخلية للبطارية.

رمز القوة الدافعة الكهربائية


ويرمز إلى هذه القوة باللغة العربية بالأحرف (ق د ك)، وباللاتينية بالأحرف (EMF).

يطلق على القوة التي تعمل على تحريك الإلكترونات الحرة في اتجاه معين عبر الموصل وتؤدي إلى سريان التيار الكهربائي في الدارة اسم القوة الدافعة الكهربائية أو الفولتية.
تعرف الفولتية Voltage بأنها القوة الكامنة في المصدر الكهربائي التي تسبب مرور تيار كهربائي عند وصل مقاومة بين قطبي ذلك المصدر، وتقاس بوحدة الفولت.
تنشأ الفولتية الكهربائية عند وجود فرق في كمية الشحنات الكهربائية (الإلكترونات) بين نقطتين في دارة كهربائية، حيث تنتقل من المنطقة التي تكثر فيها الإلكترونات إلى المنطقة التي تقل فيها الإلكترونات بفعل تأثير القوة الدافعة الكهربائية.
تقاس الفولتية بوحدة الفولت (Volt)، وهو مقدار الفولتية بين طرفي موصل يسري فيه تيار كهربائي مقداره (1) أمبير (Ampere) عندما تكون مقاومته (1) أوم (Ohm).

بمعني ان القوة الدافعة الكهربائية هي أقصى فرق محتمل بين نقطتين للبطارية عندما لا يتدفق تيار من المصدر في حالة الدائرة المفتوحة.

قانون القوة الدافعة الكهربائية


يمكن حساب القوة الدافعة الكهربائية عن طريق القانون التالي:

E = V + Ir

حيث أن:

E   هي القوة الدافعة الكهربائية
V  هو فرق الجهد
I   هو التيار
r   هي المقاومة الداخلية

 باختصار ،القوة الدافعة الكهربائية هي السبب و فرق الجهد هو التأثير.


الفولت Volt

هو وحدة قياس فرق الجهد أو القوة الدافعة الكهربائية، ويرمز إليه بالحرف (V)، ويعرف بأنه فرق الجهد اللازم لتحريك تيار شدته (1) أمبير عبر موصل مقاومته (1) أوم.

و يقاس فرق الجهد في الدارات الكهربائية بجهاز خاص يسمى الفولتميتر ، ويرمز إليه بالحرف (V)، ويوصل على التوازي بالحمل أو المصدر المراد قياسه. 

خاتمة 
عندما نقول أن الEMF لجهاز ما هو 2 فولت ، فهذا يعني أن هذا الجهاز يوفر طاقة 2 جول لكل كولوم . وعندما نقول أن الفرق المحتمل بين النقطة A و B في الدائرة هو 2V ، فهذا يعني أن كل كولوم من الشحنة سيتخلى عن طاقة مقدارها 2 جول عند الانتقال من النقطة A إلى النقطة B.

أهم الاختلافات بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد


يمكننا مما سبق أن نلخص اهم الاختلافات بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد كما يلي:

  1. القوة الدافعة الكهربائية تشير إلى الجهد المتولد داخل المصدر الكهربائي، بينما فرق الجهد هو الفرق بين الاختلافات المحتملة بين نقطتين.
  2. في القوة الدافعة الكهربائية تُستخدم القوى الخارجية لتحريك الشحنة من قطب إلى آخر داخل المصدر، بينما فرق الجهد هو عملية نقل الشحنة من قطب إلى آخر عبر سلك.
  3. قانون حساب القوة الدافعة الكهربائية هو E=V+Ir، بينما قانون حساب فرق الجهد هو V=IR.
  4. ويستخدم مقياس EMF لقياس القوة الدافعة الكهربائية، بينما يستخدم الفولتميتر لقياس فرق الجهد.
  5. القوة الدافعة الكهربائية أكبر من فرق الجهد.

الأسئلة الشائعة حول الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد


متى تتساوى القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد؟


تتساوى القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد في الدائرة الكهربائية في حالات معينة من أهمها:

  • عندما تكون الدائرة مفتوحة (المقاومة كبيرة جدا تمنع مرور التيار)، أي لا يوجد تيار يمر فيها التيار يساوي صفر.
  • عندما يكون التيار المار في الدائرة صغيرًا جدًا بحيث يمكن إهمال تأثير المقاومة الداخلية.

المراجع

Difference Between EMF and Voltage
مراجع أخرى
google-playkhamsatmostaqltradent