يتكون التيار الكهربائي عندما يقترب جسيمان مشحونان من بعضهما البعض. اعتمادًا على الرسوم الحالية ، يتم وصف تدفق التيار.
يمكن قياس التيار الكهربائي باستخدام قياسات ووحدات مختلفة. يتم تحديد وصياغة هذه الوحدات والقياسات التي تساعد في تحديد قيمة التيار الكهربائي. اثنان منهم المجال الكهربائي والجهد الكهربائي.
المجال الكهربائي مقابل الجهد الكهربائي
الفرق بين المجال الكهربائي والجهد الكهربائي هو أن المجال الكهربائي هو القوة التي تمارسها الشحنة على محيطها بينما الجهد الكهربائي هو مقياس المجال الكهربائي.
المجال الكهربائي هو مقياس القوة التي تمارسها الجسيمات المشحونة. كل جسيم مشحون له مجال كهربائي خاص به وهذا يتناقص مع زيادة المسافة بين الجسيم والنقطة التي يتم فيها قياس القوة.
من ناحية أخرى ، الجهد الكهربي هو قياس المجال الكهربائي للجسيم. يتناقص الجهد الكهربائي أيضًا مع زيادة المسافة. وحدة القياس هي فولت.
جدول المقارنة بين المجال الكهربائي والجهد الكهربائي
| معلمات المقارنة | الحقل الكهربائي | الجهد الكهربائي |
| تعريف | مقدار القوة لكل شحنة | كمية الطاقة لكل شحنة |
| الحجم | كمية المتجهات | الكمية العددية |
| الوحدات | نيوتن لكل كولوم | فولت |
| قياس | مقياس القوة التي تمارسها الجسيمات المشحونة على المحيط | مقياس المجال الكهربائي |
| استمرارية | ليست دائما مستمرة ولكنها لا تنتهي أبدا | دائما مستمر |
| العلاقة مع المسافة | يتناقص مع زيادة المسافة | يتناقص مع زيادة مربع المسافة |
المجال الكهربائي هو القوة التي يبذلها الجسيم المشحون على المحيط. يتناقص مع زيادة المسافة. هذا لأنه أبعد من ذلك ، النقطة من الجسيم المشحون ، أقل هي القوة المبذولة. يمكن أن تكون القوة المبذولة موجبة أو سالبة حسب شحنة الجسيم.
عادة ما تكون صيغة حساب المجال الكهربائي ،
E = F / q أو E = Kq / r ^ 2
أين،
من الصيغة ، نحصل على وحدة المجال الكهربائي لتكون نيوتن لكل كولوم (N / C) ووحدة SI للحقل الكهربائي هي فولت لكل متر (V / m). وفقًا للوحدة ، يمكننا أيضًا تحديد المجال الكهربائي على أنه القوة المبذولة لكل وحدة شحنة.
يوصف المجال الكهربائي أيضًا بأنه المجال المادي أو المنطقة المحيطة بكل جسيم مشحون ويقيس المنطقة التي يتم بذل القوة فيها. يمارس الجسيم المشحون قوة دافعة أو جذابة على الجسيمات المشحونة القريبة الأخرى.
هذه كمية متجهة.
الجهد الكهربي هو مقياس المجال الكهربائي الناتج عندما تنتقل الشحنة من نقطة إلى أخرى. توصف أيضًا بأنها الطاقة أو الشغل المبذول لتحريك شحنة الوحدة من اللانهاية إلى نقطة في المجال الكهربائي عندما يكون تسارع الجسيم صفرًا.
صيغة الجهد الكهربائي هي ،
V = W / Q أو V = Kq / r
أين،
من الصيغة ، يمكننا اشتقاق وحدة الجهد الكهربي في صورة جول لكل كولوم (J / C) ولكن وحدة الجهد الكهربي في النظام الدولي للوحدات هي فولت (V). من الوحدات ، يمكننا تعريف الجهد الكهربي على أنه الطاقة أو الشغل المبذول لكل وحدة شحنة.
تتغير معادلة الجهد الكهربي بتغير مثل الجسيم المشحون وشكل المادة الصلبة التي يتم تحديد إمكاناتها.
الفرق بين المجال الكهربائي والجهد الكهربائي
- يكمن الاختلاف الرئيسي بين المجال الكهربائي والجهد الكهربائي في التعريف. المجال الكهربائي هو القوة المبذولة لكل وحدة جسيم مشحون بينما الجهد الكهربائي هو الطاقة أو الشغل المبذول لكل جسيم مشحون.
- نظرًا لأن المجال الكهربائي يعتمد على اتجاه القوة المبذولة ، فهو عبارة عن كمية متجهة. لكن هذا ليس هو الحال في الجهد الكهربائي لأنه مستقل عن اتجاه الجسيم المشحون أو القوة ويظل كمية قياسية.
- تختلف صيغة حساب القياسين ، وبالتالي هناك فرق في وحدتي SI للاثنين أيضًا. وحدة SI للحقل الكهربائي هي فولت لكل متر أو V / m بينما وحدة SI للجهد الكهربائي هي فولت أو ببساطة V.
- كما توحي التعريفات ، يقيس المجال الكهربائي القوة المبذولة لكل جسيم مشحون. يقيس الجهد الكهربائي المجال الكهربائي لكل جسيم مشحون أو العمل المنجز (أو الطاقة المستخدمة).
- دائمًا ما يكون الجهد الكهربائي دالة مستمرة في حين أن المجال الكهربائي ليس وظيفة مستمرة. يختلف من منطقة إلى أخرى أو من نقطة إلى نقطة لأنه يعتمد أيضًا على الجسيم الذي تمارس القوة. لكن القيمة لا تميل أبدًا إلى اللانهاية.
- عندما تتناقص القوة المبذولة مع زيادة المسافة بين الجسيمات المشحونة أو النقطة والجسيم المشحون ، يتناسب المجال الكهربائي عكسًا مع المسافة. من ناحية أخرى ، يتناسب الجهد الكهربي عكسياً مع مربع المسافة (المسافة هي المسافة بين النقطة الأولية والنقطة النهائية).
استنتاج
التيار الكهربائي هو مصطلح معروف لكل شخص يستخدم الأجهزة الكهربائية. يحتوي هذا التيار المتولد على العديد من التطبيقات والعديد من المصطلحات والنظريات والصيغ المتعلقة بتحليله وتقييمه.
كل جسيم مشحون له مجال قوة حوله يمارس قوة جذب أو تنافر على الجسيمات المحيطة. هذا المجال يسمى المجال الكهربائي.
الجهد الكهربي هو الشغل المبذول أو الطاقة المطلوبة لجلب شحنة وحدة من اللانهاية إلى نقطة في المجال الكهربائي دون إنتاج أي تسارع. بمعنى آخر ، يمكن اعتباره أيضًا مقياسًا للمجال الكهربائي لكل وحدة شحنة.
يقيس الجهد الكهربي فقط الشغل المنجز بدون تسارع. هذا لا يتطلب اتجاه الشحنة وبالتالي فهو كمية قياسية. في حين أن المجال الكهربائي يعتمد على اتجاه القوة المؤثرة وحجم الجسيم المشحون. وبالتالي فهي كمية متجهة.
