القوة الدافعة الكهربائية مقابل الاختلاف المحتمل: الفرق والمقارنة

للجهد أنواع مختلفة من المصطلحات ، كما لو أن القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد جزء من هذا النوع. في المجردة ، الجهد هو الضغط الناتج في مصدر طاقة الدائرة الكهربائية والذي يدفع الإلكترونات المشحونة عبر موصل ، وبالتالي يتسبب في التيار.

ومع ذلك ، فإن جميع المفاهيم التابعة للجهد لها نفس الاستخدام: للتسبب في تدفق التيار في دائرة كهربائية. 

الوجبات السريعة الرئيسية

1. القوة الدافعة الكهربائية (EMF) هي مصدر الطاقة الذي يدفع التيار في الدائرة ، في حين أن فرق الجهد (PD) هو الطاقة المستخدمة لكل وحدة شحنة.
2. يرتبط EMF بتوليد الجهد ، بينما يرتبط PD بانخفاض الجهد عبر المكونات في الدائرة.
3. تنتج البطاريات والمولدات EMF ، بينما يتم قياس PD عبر المقاومات والمكونات الكهربائية الأخرى.

القوة الدافعة الكهربائية مقابل الفروق المحتملة

القوة الدافعة الكهربائية مستقلة عن مقاومة الدائرة وتحدد الفرق في الجهد النهائي الذي ينتج عنه تيار كهربائي. يتناسب الفرق المحتمل مع المقاومة بين نقطتين ويحدد الفرق في الجهد الكهربائي بين النقطتين.

القوة الدافعة الكهربائية ليست نوعًا من القوة ولكنها فعل كهربائي ناتج عن مصدر غير كهربائي. علاوة على ذلك ، emf هو ملف الجهد الكهربائي سببه مجال مغناطيسي وكذلك خلية كهروكيميائية.

مقياس المجالات الكهرومغناطيسية هو الشغل المنجز على وحدة الشحنة الكهربائية. يتم تمثيلها بواسطة ε ، ووحدة SI هي Volts (V).

ومن ناحية أخرى، فإن فرق الجهد هو الفرق المحسوب في كمية الطاقة التي تحملها الشحنة من نقطة إلى أخرى في الدائرة. ومع ذلك، يتم الإشارة إليه على أنه الجهد. ويمثلها PD، ووحدة SI هي فولت (V). 

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	القوة الدافعة الكهربائية	التباينات المحتملة
معنى	القوة الدافعة الكهربائية هي الطاقة لكل وحدة شحنة ناتجة عن مصدر كهربائي أو غير كهربائي في الدائرة. يشار إليها كـ Ɛ ووحدة SI الخاصة بها هي فولت (V).	الفرق المحتمل هو مقدار الطاقة الذي يتم حسابه على أنه الفرق بين نقطة وأخرى في الدائرة. يُشار إلى فرق الجهد على أنه PD ووحدة SI الخاصة به هي Volts (V).
تاريخنا	في ثلاثينيات القرن التاسع عشر ، أسس مايكل فاراداي التفاعل الكيميائي الجديد ، حيث شكل قطب كهربائي إلكتروليت EMF للخلية الفولتية.	تم تحديد الاختلافات المحتملة بعد إثبات نظرية أليساندرو فولتا.
تسبب	قد تكون القوة الدافعة الكهربائية ناتجة عن الخلايا الكهروكيميائية أو أي تغييرات في المجال المغناطيسي.	يولد الاختلاف المحتمل عندما يتدفق التيار عبر الموصل ، حيث تتحرك الإلكترونات الحرة وتتسبب في النهاية في اختلاف الجهد من نقطة إلى أخرى.
المعادلة	E = W / Q القوة الدافعة الكهربائية = شحنة العمل (القسمة).	V = IRVoltage = المقاومة الحالية (متعددة).
تكوين	تتشكل القوة الدافعة الكهربائية إما بواسطة خلية كهروكيميائية أو مجال مغناطيسي. إلى جانب ذلك ، قد تتشكل المجالات الكهرومغناطيسية حتى بدون تدفق التيار في الدائرة.	يتكون الاختلاف المحتمل فقط في مجال كهربائي.

ما هي القوة الدافعة الكهربائية؟

وبالتالي ، فإن القوة الدافعة الكهربائية (EMF) مرتبطة نوعًا ما بالجهد ، ولكنها الطاقة لكل وحدة شحنة ينقلها مصدر كهربائي ، مثل بطارية أو مولد كهربائي. إنه ليس مفهوم قوة على الإطلاق ولكنه جهد كهربائي ناتج عن خلية كهروكيميائية أو مجال مغناطيسي متغير.

تحدث EMF في دائرة بها بطاريات أو أي مولد كهربائي ، ويكون أحد طرفيها موجب الشحن بينما الأخير مشحون سالبًا. بعد ذلك ، سيتم نقل التيار بسبب الأقطاب الكهربائية المحتملة الشحن. يتم تمثيله كـ ε ، ووحدة SI هي فولت. 

إلى جانب ذلك ، يتعلق قانون فاراداي بـ emf في الأول بالقول إن تطور المجال الكهرومغناطيسي يرجع إلى emf المستحث. مقياس Emf هو مجموع جهد المصدر والمنتج (المقاومة الحالية والداخلية).

عدديًا ، هي نسبة الشغل المنجز على وحدة شحنة كهربائية في الدائرة بأكملها. ومع ذلك ، فإن قيمة emf ثابتة في جميع أنحاء الدائرة. 

ما هو الفرق المحتمل؟ 

على العكس من ذلك ، فإن فرق الجهد هو في الواقع فرق الجهد بين النقطتين في الدائرة. بكلمات بسيطة ، إنها الطاقة الكهربائية المنقولة من نقطة إلى أخرى في الدائرة.

عندما يتدفق التيار عبر موصل، تميل الإلكترونات الحرة إلى التحرك، وتتسبب هذه الحركة في حدوث فرق في الطاقة عبر المكون، والذي يسمى فرق الجهد الكهربائي. 

ومع ذلك ، فإن PD ليس ثابتًا ، لأنه يحدد مقياس الطاقة بين أي نقطتين في الدائرة. يتم تمثيله على أنه PD مع وحدة SI Volts.

يتم حساب قيمة فرق الجهد من خلال ربط قانون أوم ، حيث يكون فرق الجهد مساويًا لمنتج التيار ومقاومة الدائرة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تحديده بواسطة جهاز يسمى الفولتميتر. بعد جزء المجال الكهرومغناطيسي في مجال الجاذبية والمجالات الكهربائية والمغناطيسية ، لا يظهر الفرق المحتمل إلا بوجود المجالات الكهربائية. 

الاختلافات الرئيسية بين القوة الدافعة الكهربائية والاختلافات المحتملة

1. القوة الدافعة الكهربائية هي الطاقة لكل وحدة شحنة يتم الحصول عليها من خلال مصدر كهربائي أو غير كهربائي للدائرة. من ناحية أخرى ، فإن الاختلاف المحتمل هو المقدار المحسوب للطاقة المارة من نقطة إلى أخرى في الدائرة.
2. القوة الدافعة الكهربائية ناتجة عن الخلايا الكهروكيميائية في المصدر أو التغيرات في المجال المغناطيسي. في حين أن الاختلاف المحتمل ناتج عن انتقال الإلكترون الحر عبر الموصل بين نقطتين. 
3. اشتق مايكل فاراداي القوة الدافعة الكهربائية في عام 1830 ، بعد تحليل التفاعل الكيميائي لقطبين كهربائيين وإلكتروليت. بينما يتم تعريف الاختلاف المحتمل بعد معدل نجاح نظرية أليساندرو فولتا.
4. صيغة القوة الدافعة الكهربائية هي الشغل / الشحن (EMF = W / Q). على الرغم من ذلك ، فإن الصيغة المحتملة مشتقة من الجهد = التيار × المقاومة (V = IR).
5. تتشكل القوة الدافعة الكهربائية من خلال مصادر غير كهربائية وكذلك من خلال المصادر الكهربائية بالتدريج كثابت في الدائرة. لكن ، يظهر الفرق المحتمل فقط في مصدر كهربائي ويختلف وفقًا لكمية الطاقة التي تمر عبرها.

مراجع حسابات

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1191804/
2. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/JA079i019p02853