الجهد الكهربائيّ أو الفولتية أو القوة الدافعة الكهربائية جميعها تعبّر عن الطاقة اللازمة لتحريك الإلكترونات في العناصر ودفعها من القطب السالب إلى القطب الموجب.
وهُناك عدّة أجهزة مستخدمة لقياس الجهد الكهربائي ومنها جهاز الفولتميتر.
ولمعرفة العلاقة بين الجهد الكهربائي ومساحة مقطع السلك لا بد أولا من معرفة علاقة الجهد الكهربائي بالمقاومة الكهربائية والتيار الكهربائي.
ويمكننا معرفة ذلك من خلال قانون أوم الموضح في المعادلة الآتية :
V = I . R
حيث:
V: فرق الجهد الكهربائي بين طرفي الناقل المعدني (المقاومة)، ويقاس بوحدة الفولت (V)
ويعبّر الفولت عن كميّة الشغل المبذول لنقل شحنة كهربائيّة تُساوي 1 كولوم بين نقطتين.
I: شدة التيار الكهربائي المار في الناقل، يقاس بوحدة الأمبير (A)
R: مقاومة الناقل للتيار، وتقاس بوحدة الأوم (Ω)
من خلال قانون أوم يتبيّن لنا أنه :
· عندما تقل المقاومة يزداد معدّل تدفق الشحنات الكهربائية أي يزداد التيار الكهربائي ؛ وبالتالي يزداد الجهد الكهربائي. فالجهد الكهربائي يتناسب طرديًا مع التيار المار عبر المقاومة، ويتناسب عكسيا مع مقاومة الدائرة.
- ومن العوامل التي تعتمد عليها مقاومة الدائرة ما يلي :
- مساحة مقطع السلك
بزيادة مساحة مقطع السلك تقل قيمة المقاومة (علاقة عكسية) ويزداد معدّل تدفّق الشحنات الكهربائية أي يزداد التيار الكهربائي وبالتالي يزداد الجهد الكهربائي (علاقة طردية).
- طول السلك
من المعلوم أن المقاومة تحدث نتيجة تصادم حاملات الشحنة وذرات السلك؛ فبزيادة طول السلك تزداد فرصة حدوث هذه التصادمات أي تزداد المقاومة (علاقة طردية).
- المادة التي يتكون منها السلك
نظرا لاختلاف موصلية المواد ؛ فالمواد الأعلى موصلية تعتبر أقل مقاومة؛ لأنها تسمح بتدفق الشحنات بشكل أكبر كالفضة إلا أنها لا تستخدم في أسلاك الدوائر الكهربائية؛ لتكلفتها المرتفعة. فيتم استخدام النحاس والألمنيوم ؛ لقلة تكلفتهما وموصليتهما العالية.
وهنا تجدر الإشارة إلى أنواع الجهد الكهربائي وهي كما يلي :
· جهد التشغيل: ويستخدم لعمل الأجهزة الكهربائية وتغذية شبكة الكهرباء الخاصة بالمستهلكين، ويختلف من دولة إلى أخرى.
· الجهد المسلّط (القوة الدافعة الكهربائية الابتدائية): يستخدم في الدائرة الكهربائية الداخلية كالمولّد الكهربائي (الدينامو).
· الجهد الطرفي : وهو الجهد المقاس عند طرفي أي مصدر جهد.
ومن المعلوم أنه يُمكن تحويل الطاقة الكهربائيّة إلى أشكال أخرى من الطّاقة: كالطاقة الحرارية والضوئيّة والحركيّة؛ وذلك بسبب حركة الإلكترونات وانتقالها بين الأقطاب.
62 مشاهدة
