الجهد الكهربائي
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| volt/vəʊlt/ | فولت |
الجهد الكهربائي كـ "ارتفاع كهربائي"
- كرة تتدحرج من أعلى إلى أسفل؛ شحنة موجبة "تتدحرج" من جهد عالي إلى منخفض.
- الجهد يقيس الطاقة الكامنة الكهربائية لكل وحدة شحنة عند نقطة معينة.
- إنه مثل الارتفاع لمناظر طبيعي كهربائي — طاقة مستعدة للإطلاق.
- فرق الجهد بين نقطتين هو ما يحرك التيار في الدائرة.
الجهد هو الطاقة لكل شحنة
- الـ الجهد الكهربائي $V$ هو الطاقة الكامنة لكل وحدة شحنة: $V = \dfrac{U}{q}$.
- وحدته هي الفولت ($1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$).
- على عكس المجال، الجهد هو كمية قياسية — مجرد رقم عند كل نقطة، بلا اتجاه.
- للشحنة النقطية $V = \dfrac{kq}{r}$، يتناقص مع $1/r$.
*الجهد الكهربائي $V = kq/r$ ينخفض مع المسافة؛ دوائر ذات جهد متساوي تحيط بالشحنة.
المجال والجهد معاً
شاهد كيف ترتبط خطوط المجال بالجهد الذي يقل حول الشحنة.
الجهد الكهربائي كمية قياسية — رقم واحد عند كل نقطة، بدون اتجاه.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
عكس المجال، الجهد ليس له اتجاه؛ هو كمية قياسية بالفولت.
فولت واحد يساوي جول واحد لكل ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$ — الطاقة لكل وحدة شحنة.
المساويات والجهد
- النقاط التي تقع على نفس الجهد تشكل سطوحاً متساوية الجهد (دوائر حول شحنة نقطية).
- لا حاجة للقيام بأي شغل لتحريك شحنة على طول سطح متساوي الجهد.
- فرق الجهد $\Delta V$ بين نقطتين هو "الجهد الكهربائي" بينهما.
- الطاقة اللازمة لتحريك شحنة $q$ عبر $\Delta V$ هي $W = q\,\Delta V$.
كم الطاقة اللازمة لتحريك شحنة $2\ \text{C}$ عبر فرق جهد قدره $6\ \text{V}$؟ الجواب بـ $\text{J}$.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$W = q\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
كم العمل اللازم لتحريك شحنة على سطح مساوٍ للجهد؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
النقاط على سطح مساوٍ للجهد تكون عند نفس الجهد، لذا لا يوجد عمل مطلوب للتحريك بينها.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول الجهد الكهربائي.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الجهد كمية قياسية بالفولت، وفرقه驱动 التيار. فقط المجال له اتجاه.
لماذا يهم ذلك في الدوائر الكهربائية
- تحافظ البطارية على فرق جهد ثابت بين طرفيها.
- هذا الجهد هو "الدفع" الذي يحرك الشحنات حول الدائرة.
- تتدفق الشحنات من الجهد العالي إلى المنخفض، مطلقين الطاقة في المكونات.
- لذا فإن الجهد هو الجسر بين الشحنات الساكنة والدوائر العاملة (الموضوع التالي).
أي مما يلي يميز الجهد بشكل صحيح عن المجال؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الجهد $V = U/q$ (كمية قياسية، فولت)؛ المجال $E = F/q$ (كمية متجهة، N/C).
لا تخلط بين الجهد $V$ (كمية قياسية، بال فولت) والمجال $E$ (متجه، بـ $\tfrac{\text{N}}{\text{C}}$). الجهد هو طاقة لكل شحنة؛ والمجال هو قوة لكل شحنة. وفروق الجهد فقط هي التي تبذل الشغل — نقطة الصفر اختيارك أنت.
كم مقدار الطاقة اللازمة لتحريك شحنة $2\ \text{C}$ عبر فرق جهد قدره $6\ \text{V}$؟
- $W = q\,\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
هذا هو مقدار الطاقة التي تكسبها الشحنة (أو تفقدها)، اعتماداً على الاتجاه.
الجهد الكهربائي $V = U/q$ (بـ فولت) هو الطاقة الكامنة لكل وحدة شحنة — وهو كمية قياسية، مثل "الارتفاع الكهربائي". لشحنة نقطية $V = kq/r$. الـفرق في الجهد ($\Delta V$، أي الجهد الكهربائي) يدفع التيار، وحركة الشحنة $q$ خلاله تستهلك طاقة $W = q\,\Delta V$.