الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية والجهد EMF vs Voltage

تعريف الجهد Voltage:

يُعرَّف الجهد على أنّه الطاقة المطلوبة لتحريك شحنة الوحدة من نقطة إلى أخرى. يقاس بالفولت ويمثله الرمز (V) ويقاس بمقياس الفولتميتر. الجهد ناتج عن المجال الكهربائي أو المغناطيسي. يتم تطوير الجهد بين نهايات المصدر “أي الكاثود والأنود“. يكون جهد نقطة النهاية الإيجابية للمصدر أعلى مقارنة بالنقاط السلبية. عندما يتطور الجهد عبر العنصر الغير فعّال، فإنّه يسمّى “انخفاض الجهد”. مجموع قطرات الجهد في الدائرة يساوي (EMF) وفقًا “لقانون كيرشوف“.

ملاحظة: “واحد فولت هو فرق الموضع الكهربائي الذي يساوي أمبير واحد من التيار يبدد واط واحد من الطاقة بين نقطتي توصيل، الفولت هو فرق الجهد الذي يحرك جول واحد من الطاقة لكل شحنة كولوم بين نقطتين”.

V = J/C = W/A … in Volts

حيث:

V – الجهد بالفولت.

J – الطاقة بالجول.

C – مقدار الشحنة بالكولوم.

W – الشغل المنجز بالجول.

A – التيار بالأمبير.

تعريف القوة الدافعة الكهربائية EMF:

يُعرف مصدر الطاقة من المصدر إلى كل كولوم شحنة باسم القوة الدافعة الكهربائية (EMF). بمعنى آخر، هو مصدر الطاقة بواسطة بعض المصادر النّشطة مثل البطارية إلى وحدة الشحنة كولوم. تنتج المجالات الكهرومغناطيسية الجهد وتحافظ عليه داخل خلية نشطة وتزود كل وحدة من شحنة كولوم بالطاقة بالجول.

الفولت (Volt) هي وحدة (SI) لكل من (EMF) والجهد. يرمز (EMF) إلى القوة الدافعة الكهربائية (electromotive force). يقاس بالفولت ويمثله الرمز (ε). يتم تمثيل القوة الدافعة الكهربائية للدائرة الكهربائية بالصيغة:

E = I (R+ r)

حيث:

r – هي المقاومة الداخلية للدائرة.

R – هي المقاومة الخارجية للدائرة.

E – القوة الدافعة الكهربائية.

I – التيار الكهربائي.

(EMF) هو أقصى فرق محتمل بين نقطتين للبطارية عندما لا يتدفق تيار من المصدر في حالة الدائرة المفتوحة. باختصار، (EMF) هو السبب والجهد أو فرق الجهد هو التأثير.

E or ε = W/Q … in Volts

حيث:

E أو ε – طاقة القوة الدافعة الكهربائية بالفولت.

W – الشغل المنجز بالجول.

Q – الشحنة الكهربائية بالكولوم.

الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية EMF والجهد:

أحد الاختلافات الرئيسية بين (EMF) والجهد هو أنّ (EMF) هي الطاقة الموردة للشحنة، في حين أنّ الجهد هو الطاقة اللازمة لتحريك شحنة الوحدة من نقطة إلى أخرى. يتم شرح الاختلافات الأخرى بينهما أدناه في مخطط المقارنة.

جدول المقارنة بين القوة الدافعة الكهربائية EMF والجهد:

شرح الاختلافات الرئيسية بين القوة الدافعة الكهربائية والجهد:

• الجهد الموجود صغير جدًا مقارنةً بـ (EMF) وهو نتيجة للمقاومة الداخلية للمصدر نفسه التي تؤدي إلى انخفاض الجهد.

• (EMF) عبارة عن جزيئات مشحونة كهربائيًا نتيجة لفصل الإلكترونات عن الذرات عن طريق استهلاك بعض أنواع الطاقة مثل المواد الكيميائية أو الميكانيكية أو الخفيفة.

• الجهد هو اختلاف الحالات الكهربائية على القطبين. في دائرة كهربائية مغلقة، تتحرك الإلكترونات من النصف السالب إلى النصف الموجب. يُحال الجهد الكهربائي إلى الشغل الذي تؤديه القوة الكهربائية في تحريك الشحنة من نقطة في المجال إلى أخرى.

• (EMF) هو مقياس إمداد الطاقة لكل كولوم شحنة، في حين أنّ الجهد هو استخدام الطاقة بواسطة كولوم من الشحنة للانتقال من نقطة إلى أخرى.

• يتم تمثيل (EMF) بواسطة (ε) بينما التمثيل الرمزي للجهد هو (V).

• يتم قياس (EMF) بين نقطة نهاية المصدر، عندما لا يتدفق التيار من خلاله، في حين يتم قياس الجهد بين أي نقطتين من الدائرة المغلقة.

• يتم إنتاج (EMF) بواسطة الخلية الكهروكيميائية، والدينامو، والصمامات الثنائية الضوئية، وما إلى ذلك، في حين أنّ الجهد ناتج عن المجال الكهربائي والمغناطيسي.