ماهي وحدة قياس الجهد الكهربائي

ماهي وحدة قياس الجهد الكهربائي، ماهي وحدة قياس التيار الكهربائي، وحدة قياس التيار الكهربائي، وحدة قياس المقاومة الكهربائية، جهاز قياس الجهد الكهربائي، ما هو الجهد الكهربائي.

الجهد الكهربائي أو فرق الجهد الكهربائي أو الفُولتية أو القوة الدافعة الكهربية (عن الإنجليزية)، ووحدته V أو التّوتّر (عن الألمانية) ورمزه (U (Unterschied هو كمية الطاقة الدّافعة للإلكترونات من القطب السالب إلى القطب الموجب، وينتج عن هذه الحركة تحويل الطاقة الكهربائية إلى أنواع آخرى من أنواع الطاقة وأهمها الطاقة الحرارية وذلك ناجم عن مقاومة المواد الموصلة لحركة اللإلكترونات؛ أو ضوئية في المصباح أو حركية في المحرك الكهربائي. وحدة قياس الجهد هي الفولت، وتمثل ما مقدراه 1 جول من الطاقة تكتسبها كمية 1 كولوم من الإلكترونات عند خروجها من القطب السالب لمصدر الطاقة كالبطارية إلى القطب الموجب منه. أو مقدار الشغل أو الجهد المبذول لنقل شحنة كهربائية مقدارها 1 كولوم بين طرفي السلك. أو فرق الجهد بين نقطتين عند مرور تيار شدته 1 أمبير مسبب قدرة كهربائية مقدارها 1 واط.

الجهد الكهربائي هو الفرق بين مقدار الكمون الكهربائي بين القطبين فإذا كان القطب الأول ذا كمون +12 فولت والقطب الثاني ذا كمون -12 فولت، فإن فرق الكمون هو 24 فولت (لاحظ أن فرق الجهد كمية قياسية) وهذا يعني أن أي مجموعة إلكترونات تساوي في مقدارها 1 كولوم تنتقل بين القطبين ستكتسب 24 جول من الطاقة الحركية.

أصناف الجهد الكهربائي

جهد طرفي

الجهد الطرفي Terminal Voltage في علم الفيزياء هو الجهد الكهربي الذي يمكن قياسه عند أطراف مصدر جهد .

جهد مسلط

الجهد المسلط Applied Voltage, هو الجهد الفعال في الدائرة الكهربائية الداخلية، في خلية جلفانية Galvanic Cell مثلا، أو مولد كهربائي (دينامو).

يطلق أيضا على هذا الجهد اسم (القوة الدافعة الكهربائية الأبتدائية).

جهد مقنن

الجهد المقنن Rated Voltage ويعرف كذلك بجهد التشغيل.

هو الجهد الكهربائي الذي تضمن محطة توليد الطاقة الكهربائية تغذية الشبكة الكهربائية للمستهلكين به كجهد تشغيل معتمد ويمكن أن يكون 110 أو 220 أو 380 فولت, أو أي جهد آخر.

من جهة أخرى فإن الجهد المقنن يكون هو هذا الجهد الذي تصمم أو تقنن الأجهزة الكهربائية لتشتغل عليه.

مثلا مصباح للسيارة 12 فولت من التيار المستمر ومصباح منزلي 220 فولت من التيار المتردد.

تتعدّد الكميّات الكهربائية التي يُمكن قياسها، ومن أهمّها ما يأتي:

وحدة قياس الشحنة الكهربائية تحتوي الذرّة على نوعين من الجسميات الأولية التي تحمل شحنات كهربائية (بالإنجليزية: Electric Charge)؛ الإلكترونات سالبة الشحنة والبروتونات موجبة الشحنة، وهما متساويتان في مقدار الشحنة، وتُقاس الشحنة الكهربائية حسب النظام العالمي للوحدات (SI) بوحدة الكولوم (بالإنجليزية: Coulomb)، ويُعتبر الكولوم الواحد شحنةً هائلةً جداً مقارنةً بشحنة الإلكترون والبروتون، فالإكترون الواحد يحمل شحنةً كهربائيةً مقدارها -1.6×10-19 كولوم وهي مساوية لشحنة البروتون غير أنّ البروتون شحنته موجبة، وهذا يعني أنّ 1 كولوم = 6.24×1018 إلكترون.

وحدة قياس القدرة الكهربائية تُقاس القدرة الكهربائية (بالإنجليزية: Electrical Power) بوحدة الواط (بالإنجليزية: Watt) حسب النظام المتري للوحدات نسبةً للمهندس السكوتلندي جيمس واط، وتُعبّر القدرة الكهربائية عن معدّل استهلاك أو انتقال كمية من الطاقة في وحدة الزمن، وهذا يعني أنّ 1 واط = 1 جول/ ثانية، وعادةً ما يتمّ الإشارة إلى سعة توليد الكهرباء في محطات التوليد بمضاعفات قيمة الواط مثل الميجا واط (MW) والجيجا واط (GW).

وحدة قياس الجهد الكهربائي يُمثّل الجهد الكهربائي قيمة فرق الجهد بين جسم موجب وآخر سالب مثل أقطاب البطارية، ووحدة قياسه الفولت (بالإنجليزية: Volt) ويرمز له بالرمز (V)، وتُمثّل وحدة الفولت قيمة الشغل المبذول لكلّ وحدة شحن من أجل تحريك الإلكترونات بين قطبين سالب وموجب، وهذا يعني أنّ 1 فولت = 1 جول/ كولوم.

وحدة قياس التيار الكهربائي يُعبّر التيّار الكهربائيّ عن مقدار تدفّق الإلكترونات في نقطة ثابتة على الموصل خلال ثانية واحدة، ويُعدّ مرور التياّر الكهربائي دليلاً على وجود فرق جهد بين النقطتين، وتُقاس شدّة التيار الكهربائيّ بوحدة الأمبير (بالإنجليزية: Ampere)، وهذا يعني أنّ 1 أمبير يُمثّل مرور 6.25×1018 إلكترون خلال ثانية واحدة من الزمن.

وحدة قياس المقاومة الكهربائية تُمثّل المقاومة الكهربائية الصعوبة التي تواجهها الإلكترونات في السير في جسم الموصل الكهربائي كالأسلاك، أيّ أنّها العائق الذي يمنع الجهد الكهربائي باعتباره القوة الدافعة من دفع التيار الكهربائي، وتُقاس المقاومة بوحدة الأوم (بالإنجليزية: Ohm) ويرمز لها بالرمز (Ω)، وهذا يعني أنّ 1 أوم = 1 فولت/ أمبير، وتجدر الإشارة إلى أنّ المقاومة الكهربائية تتأثّر بنوع المادة المصنوع منها الموصل الكهربائي، كما تتأثّر بطول الموصل ومساحة مقطعه العرضيّ.

ماهي وحدة قياس الجهد الكهربائي

أداة قياس الجهد الكهربائي يقال لها الفولتميتر وهي كلمة مركبة من فولت، وهي وحدة قياس الجهد الكهربائي، ومتر، وهي وحدة قياس، وركبت الكلمتان مع بعضهما كي تعطيان معنى جهاز قياس الجهد (الفولتميتر). يوصل الفولتمتير على التوازي في الدائرة المراد قياس الجهد عليها، ولكي لا يؤثر جهاز القياس في الدائرة المقاسة، يجب أن تكون مقاومة الفولتمتير الداخلية أكبر ما يمكن.

تعتبر أجهزة قياس التيار والجهد قريبة في التصميم والأداء باستثناء الأجهزة الكهروستاتيكية، فإن جهاز قياس الجهد يمر به تيار يتناسب مع الجهد المراد قياسه، وينتج هذا التيار العزم المطلوب لتشغيله، في حالة جهاز قياس التيار فإن العزم المطلوب ينتج عن مرور التيار المراد قياسه، أو عن مرور نسبة محددة منه، وعليه فإن الفرق الوحيد بين النوعين من الأجهزة يكمن في مقدار التيار اللازم لإيجاد العزم المطلوب.

من أجل تحريك شحنة كهربائية من نقطة إلى نقطة أخرى عبر مسار معين لا بد من أداء شغل بإستخدام القوة {\displaystyle {\vec {F}}}. ويعرف الجهد الكهربائي بأنه مقدار هذا الشغل المؤدى على تلك الشحنة . ويفترض أن تكون الشحنة صغيرة جدا بحيث لا يغير مجالها الكهربائي المجال الكهربائي الموجود .

• السؤال: ماهي وحدة قياس الجهد الكهربائي

• الإجابة: وحدة قياس الجهد هي الفولت، وتمثل ما مقدراه 1 جول من الطاقة تكتسبها كمية 1 كولوم من الإلكترونات عند خروجها من القطب السالب لمصدر الطاقة كالبطارية إلى القطب الموجب منه.