كل ما تريد معرفته عن قوانين الجهد الكهربائي

ما هو الجهد الكهربائي؟

الجهد الكهربائي هو الفرق في الطاقة الكهربائية بين نقطتين في دائرة كهربائية. يُقاس الجهد الكهربائي بوحدة فولت (V). يُمكن تشبيه الجهد الكهربائي بفرق الارتفاع بين نقطتين على سطح الأرض، حيث يُمكن للماء أن يتدفق من النقطة العالية إلى النقطة المنخفضة بسبب قوة الجاذبية.

قوانين الجهد الكهربائي الأساسية:

• قانون فولت: ينص على أن الجهد الكهربائي بين نقطتين في دائرة كهربائية يساوي التيار الكهربائي المتدفق بين هاتين النقطتين مضروبًا في المقاومة الكهربائية بينهما. رياضيًا، يُمكن التعبير عن ذلك بالمعادلة التالية: V = I × R، حيث:
  • V: الجهد الكهربائي (فولت)
  • I: التيار الكهربائي (أمبير)
  • R: المقاومة الكهربائية (أوم)
• قانون أوم: ينص على أن المقاومة الكهربائية لجسم ما تتناسب طرديًا مع طوله و عكسًا مع مساحته المقطعية و مقاومة مادته. رياضيًا، يُمكن التعبير عن ذلك بالمعادلة التالية: R = ρ × L / A، حيث:
  • R: المقاومة الكهربائية (أوم)
  • ρ: مقاومة المادة (أوم·متر)
  • L: طول الموصل (متر)
  • A: مساحة المقطع العرضي للموصل (متر مربع)

تطبيقات قوانين الجهد الكهربائي:

• تصميم الدوائر الكهربائية: تُستخدم قوانين الجهد الكهربائي لتصميم الدوائر الكهربائية المختلفة، مثل دوائر الإضاءة و دوائر الإلكترونيات.
• تحليل الدوائر الكهربائية: تُستخدم قوانين الجهد الكهربائي لتحليل الدوائر الكهربائية وحساب التيارات و الجهود في مختلف أجزائها.
• قياس الجهد الكهربائي: تُستخدم أجهزة قياس الجهد الكهربائي، مثل العدادات الكهربائية و الفولتميتر، لقياس الجهد الكهربائي بين نقطتين في دائرة كهربائية.