ما هو هبوط الجهد

تعريفه:

يُشير هبوط الجهد، أو انخفاض الجهد، إلى انخفاض قيمة الطاقة الكهربائية المحمولة في الشحنة والتي تمّ اكتسابها من المولد الكهربائي، وذلك بسبب قيامها بشغل لازم لمرورها عبر موصل كهربائي.

أسبابه:

ينتج هبوط الجهد عن مقاومة الموصل الكهربائي، حيث تُفقد الشحنة بعضاً من طاقتها بسبب مقاومة المادة المصنوع منها الموصل، والتي تقوم باستهلاك الطاقة المحمولة وتحويلها إلى طاقة حرارية.

علاقته بالمقاومة:

تزداد قيمة هبوط الجهد مع ازدياد مقاومة الموصل الكهربائي، وذلك وفقًا للقانون التالي:

هبوط الجهد = التيار × المقاومة

حيث:

• هبوط الجهد: يُقاس بوحدة فولت (V).
• التيار: يُقاس بوحدة أمبير (A).
• المقاومة: تُقاس بوحدة أوم (Ω).

تأثيرات هبوط الجهد:

• انخفاض كفاءة الأجهزة الكهربائية: يؤدي انخفاض الجهد إلى انخفاض كفاءة عمل الأجهزة الكهربائية، ممّا قد يؤدي إلى زيادة استهلاكها للطاقة.
• سخونة الأسلاك الكهربائية: قد يتسبب هبوط الجهد في سخونة الأسلاك الكهربائية، ممّا قد يُشكل خطرًا على السلامة.
• تلف الأجهزة الكهربائية: في بعض الحالات، قد يؤدي هبوط الجهد إلى تلف الأجهزة الكهربائية.

طرق تقليل هبوط الجهد:

• استخدام أسلاك كهربائية ذات مقطع عرضي أكبر: تُقلّل الأسلاك ذات المقطع العرضي الكبير من مقاومة الموصل، ممّا يُقلّل من هبوط الجهد.
• تقليل طول الأسلاك الكهربائية: كلما قلّ طول الأسلاك الكهربائية، قلّت مقاومتها، ممّا يُقلّل من هبوط الجهد.
• استخدام موصلات كهربائية ذات جودة عالية: تُقلّل موصلات الكهرباء ذات الجودة العالية من مقاومة التلامس، ممّا يُقلّل من هبوط الجهد.
• تركيب مُنظّمات جهد: تُساعد مُنظّمات الجهد على الحفاظ على قيمة الجهد الكهربائي ثابتة، ممّا يُقلّل من هبوط الجهد.

تطبيقات هبوط الجهد:

• قسمة الجهد الكهربائي: يُستخدم هبوط الجهد في تقسيم الجهد الكهربائي إلى قيم أصغر لتشغيل الأجهزة الكهربائية التي تتطلب جهدًا أقل.
• قياس التيار الكهربائي: يُستخدم هبوط الجهد في قياس التيار الكهربائي من خلال قانون أوم.

ملاحظات:

• يُعدّ هبوط الجهد ظاهرة طبيعية تحدث في أي دائرة كهربائية.
• يجب مراعاة هبوط الجهد عند تصميم الدوائر الكهربائية لتجنب آثاره السلبية.
• هناك العديد من الطرق لتقليل هبوط الجهد، ويجب اختيار الطريقة المناسبة لكل حالة.

هل لديك أسئلة أخرى حول هبوط الجهد؟