المجال الكهربائي مقابل الجهد الكهربائي: الفرق والمقارنة

يتشكل 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 تعريف هذه الوحدات والقياسات وصياغتها للمساعدة في تحديد قيمة التيار الكهربائي.

اثنان منهم المجال الكهربائي والجهد الكهربائي.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. المجال الكهربائي عبارة عن كمية متجهة تمثل القوة المؤثرة على جسيم مشحون داخل المجال ، وتوفر معلومات حول اتجاه وحجم القوة التي يتعرض لها الجسيم المشحون.
2. الجهد الكهربائي ، المعروف أيضًا باسم الجهد ، هو كمية قياسية تقيس الطاقة الكامنة لكل وحدة شحنة عند نقطة معينة في الفضاء ، مما يشير إلى مقدار الشغل المطلوب لتحريك جسيم مشحون داخل مجال كهربائي.
3. الفرق الأساسي بين المجال الكهربائي والجهد الكهربائي هو طبيعتها. المجال الكهربائي هو كمية متجهة تمثل القوة المؤثرة على الجسيم المشحون ، والجهد الكهربائي هو كمية قياسية تقيس الطاقة الكامنة لكل وحدة شحنة.

المجال الكهربائي مقابل الجهد الكهربائي

المجال الكهربائي هو كمية متجهة. إنها المنطقة المحيطة بالجسيمات المشحونة والقوة التي تطبقها الجسيمات المشحونة على محيطها. الجهد الكهربي هو كمية عددية. إنها القوة اللازمة لتحريك الجسيمات المشحونة في مجال كهربائي من نقطة إلى أخرى.

المجال الكهربائي هو مقياس القوة التي تمارسها الجسيمات المشحونة. لكل جسيم مشحون مجال كهربائي يتناقص مع زيادة المسافة بين الجسيم والنقطة التي يتم فيها قياس القوة.

الجهد الكهربي ، من ناحية أخرى ، هو مقياس المجال الكهربائي للجسيم. يتناقص الجهد الكهربائي أيضًا مع زيادة المسافة.

وحدة القياس هي فولت.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	الحقل الكهربائي	الجهد الكهربائي
تعريف	مقدار القوة لكل شحنة	كمية الطاقة لكل شحنة
حجم	كمية المتجهات	الكمية العددية
الوحدات	نيوتن لكل كولوم	فولت
مقاسات	مقياس القوة التي تمارسها الجسيمات المشحونة على المحيط	مقياس المجال الكهربائي
الاستمرارية	ليست دائما مستمرة ولكنها لا تنتهي أبدا	دائما مستمر
العلاقة مع المسافة	يتناقص مع زيادة المسافة	يتناقص مع زيادة مربع المسافة

ما هو المجال الكهربائي؟

المجال الكهربائي هو القوة التي يبذلها الجسيم المشحون على المحيط. يتناقص مع زيادة المسافة.

هذا لأنه كلما كانت النقطة بعيدة عن الجسيم المشحون ، قلت 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،

1.  E = المجال الكهربائي
2. F = القوة المبذولة
3. س = شحنة الجسيم
4. r = مسافة الشحنة
5. ك = ثابت

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 طاردة أو جذابة على جسيمات مشحونة أخرى قريبة.

هذه كمية متجهة.

ما هو الجهد الكهربائي؟

الجهد الكهربائي هو مقياس المجال الكهربائي الناتج عندما تنتقل الشحنة من نقطة إلى أخرى. توصف أيضًا بأنها الطاقة أو الشغل المبذول عند تحريك شحنة وحدة من اللانهاية إلى نقطة في المجال الكهربائي عندما يكون تسارع من الجسيم صفر.

صيغة الجهد الكهربائي هي ،

V = W / Q أو V = Kq / r

أين،

1. V = الجهد الكهربائي
2. W = العمل المنجز
3. س ، ف = تهمة
4. ص = المسافة
5. ك = ثابت

من الصيغة ، يمكننا اشتقاق وحدة الجهد الكهربي في صورة جول لكل كولوم (J / C) ، لكن وحدة الجهد الكهربي في النظام الدولي للوحدات هي فولت (V). يمكننا تحديد الجهد الكهربائي من الوحدات على أنه الطاقة أو الشغل المبذول لكل وحدة شحنة.

تتغير صيغة الجهد الكهربي مع تغير مثل الجسيم المشحون وشكل الصلبة التي من أجلها يتم تحديد الإمكانات.

هذه كمية قياسية.

الفرق بين المجال الكهربائي والجهد الكهربائي

1. التعريف هو الفرق الرئيسي بين المجال الكهربائي والجهد الكهربائي. المجال الكهربائي هو القوة المبذولة لكل وحدة جسيم مشحون ، في حين أن الجهد الكهربائي هو الطاقة أو الشغل المبذول لكل جسيم مشحون.
2. 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.
3. تختلف الصيغ لحساب القياسين ؛ لذلك ، هناك فرق في وحدات SI للاثنين. وحدة SI للحقل الكهربائي هي فولت لكل متر أو V / m ، في حين أن وحدة SI للجهد الكهربائي هي فولت أو ببساطة V.
4. 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).
5. يكون الجهد الكهربي دائمًا دالة مستمرة ، في حين أن المجال الكهربائي ليس دالة مستمرة. يختلف من منطقة إلى أخرى أو من نقطة إلى نقطة لأنه يعتمد أيضًا على الجسيم الذي تمارسه القوة. لكن القيمة لا تميل أبدًا إلى اللانهاية.
6. 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 بين النقطة الأولية والنقطة النهائية).

مراجع حسابات

1. https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
2. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429

آخر تحديث: 11 يونيو 2023