الفرق بين الجهد والتيار

الفرق بين الجهد والتيار، كل دائرة كهربائية يطبق عليها فرق جهد كقوة دافعة وتيار كهربائي يسرى من أجل تغذية دائرة إلكترونية، أو تشغيل حمل كهربائي.

حيث أن الجهد الكهربائي يمثل القوة الدافعة لكي يعمل على تدفق التيار الكهربائي داخل الدائرة، ولذلك يمكن تشبيه الجهد الكهربائي بالمضخة والتيار الكهربائي بالماء الذي يسرى عبر القناة. فما الفرق بين الجهد والتيار وهل يمكن الاستغناء عن أحدهما بالدائرة.

محتويات

الجهد الكهربائي

يعرف الجهد الكهربائي بمفهومه البسيط على إنه القوة التي تجبر الإلكترونات الحرة على التحرك في اتجاه معين عبر موصل، وتتسبب في سريان التيار الكهربائي.

وحتى تنتقل هذه الشحنات أو الإلكترونات، لا بد من وجود فرق جهد كهربائي يمثل القوة التي تدفع هذه الشحنات أو الإلكترونات للتحرك من مكان إلى مكان آخر داخل الموصل.

ونعلم جميعنا بأن الجهد يتم إنشاؤه بمحطة الطاقة، وأن الإلكترونات تتحرك بشكل عشوائي داخل الدائرة، ولكي تتحرك هذه الإلكترونات باتجاه محدد ولتكن من الطرف السالب للبطارية إلى الطرف الموجب لا بد من وجود قوة دافعة كالجهد الكهربائي.

ويرمز للجهد الكهربائي بالحرف V ويقاس بوحدة الفولت ويممكن حسابه باستخدام العلاقة التالية:

الجهد (V) = الطاقة (W) ÷ الشحنة (Q)

حيث:

W هي الطاقة بالجول (J).

Q هي الشحنة الكهربائية بالكولوم (C).

مثال: إذا احتجنا إلى (100J) من الطاقة لنقل (10C) من الشحنة، فما هو فرق الجهد؟

الجهد (V) = الطاقة (W) ÷ الشحنة (Q)

= 100 ÷ 10

الجهد (V) = 10 فولت

التيار الكهربائي

إن التيار الكهربائي بمفهومه البسيط هو عبارة عن سيل من الإلكترونات أو الشحنات التي تسير عبر موصل. ولكي يتحقق مرور التيار في موصل يجب أن تتوفر الشروط التالية:

أولاً: أن تكون هناك دائرة مغلقة تتحرك فيها الإلكترونات، لأنه إذا لم تستطيع الإلكترونات العودة إلى نقطة البداية فإن تدفق التيار يتوقف.

ثانياً: وجود قوة مؤثرة تعمل على تحريك هذه الإلكترونات من أجل استمرارية تدفق التيار داخل الدائرة.

ويرمز للتيار الكهربائي بالحرف I ويقاس بوحدة الأمبير ويرمز له بالحرف A، ويمكن حسابه باستخدام العلاقة التالية:

التيار (I) = الشحنة (Q) ÷ الزمن (T)

حيث أن:

التيار (I) يقاس بوحدة الأمبير (A).

الشحنة (Q) تقاس بوحدة الكولوم (C).

الزمن (T) يقاس بالثواني (S).

مثال: يعبر 50 كولوم من الشحنات خلال نقطة معينة في موصل خلال 6 ثواني، فما هو مقدار التيار بالأمبير؟

التيار (I) = الشحنة (Q) ÷ الزمن (T)

= 50 ÷ 5

التيار (I) = 10 أمبير