مقياس طاقة الوضع الكهربائية في دائرة كهربائية كاملة هو

مقياس طاقة الوضع الكهربائي في دائرة كاملة هو، حيث الطاقة الكامنة الكهربائية هي نوع من الطاقة الكهروستاتيكية، وفي هذه المقالة سنتحدث عن طاقة الوضع الكهربائي بالتفصيل وسنشرح جميع مقاييسها ووحداتها من الطاقة، حيث مذكور كيفية التحويل بين وحدات هذه الطاقة الكهربائية.

ما هي طاقة الوضع الكهربائي

الطاقة الكامنة الكهربائية، والتي تسمى أيضًا طاقة الوضع الكهروستاتيكي، هي طاقة كامنة ناتجة عن قوى كولوم المحافظة والمرتبطة بتكوين مجموعة معينة من الشحنات النقطية داخل النظام الكهربائي المحدد، ويمكن أن يكون للجسم طاقة كامنة كهربائية بفضل هذين الأساسيين العوامل هي كما يلي[1]

• شحنة الجسم الكهربائية.
• الموضع النسبي للجسم بالنسبة للأجسام المشحونة كهربائيًا.

في الواقع، يستخدم مصطلح طاقة الوضع الكهربائي لوصف الطاقة الكامنة في الأنظمة ذات المجالات الكهربائية المتغيرة بمرور الوقت، أي الأنظمة الكهربائية التي تتغير بمرور الوقت، بينما يستخدم مصطلح الطاقة الكامنة الكهروستاتيكية لوصف الطاقة الكامنة في الأنظمة التي تستخدم لوصف المجالات الكهربائية التي لا تتغير بمرور الوقت، ويتم تعريف طاقة الوضع الكهربائي في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز UE، بينما يتم ترميز الشحنات النقطية بالرمز q، ويتم ترميز الموضع بالرمز r، والمجال الكهربائي e والعمل الكهربائي الذي يقومون به. لديها القوة الكهروستاتيكية لإحضار شحنة النقطة من الموضع المرجعي ويُشار إليها بالرمز W.

أحد استخدامات القوة الدافعة الكهربائية هو EMF

مقياس للطاقة الكامنة الكهربائية في دائرة كاملة

مقياس طاقة الوضع الكهربائي في دائرة كاملة هو الجول، بينما الذي يؤثر على هذه القيمة هو الجهد الكهربائي، لأن الجهد الكهربائي هو القوة الدافعة الكهربائية، وهي كمية الطاقة التي تدفع الإلكترونات من القطب السالب إلى القطب الموجب، وهي ناتجة عن هذه الحركة تحول الطاقة الكهربائية إلى أنواع أخرى من الطاقة، ويتم قياس الجهد الكهربائي بوحدة الفولت، وترمز هذه الوحدة بالرمز V أو الرمز العربي Q، بينما يتم قياس طاقة الجهد الكهربائي في وحدة الجول بواسطة الرمز J، أو بوحدة الإلكترون فولت بالرمز eV، ويتم التحويل بين الوحدتين من خلال الصيغ الرياضية التي تعبر عن حجم وحدة الجول مقارنة بالإلكترون- وحدة فولت، حيث يبلغ حجم كل إلكترون فولت حوالي 1.602 × 10-19 جول، والرياضيات التالية يستخدم قانون s للتحويل من وحدة الإلكترون فولت إلى وحدة الجول، والتي تنص على ما يلي[2]

القيمة بالجول = القيمة بالإلكترون فولت × 1.602 × 10-19

فيما يلي بعض الأمثلة العملية على تحويل الإلكترون فولت إلى جول

• المثال الأول تحويل 4.5 إلكترون فولت إلى جول
  شرح طريقة الحل
  القيمة بالإلكترون فولت = 4.5 إلكترون فولت
  القيمة بالجول = القيمة بالإلكترون فولت × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 4.5 × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 7.20 × 10-19 جول
  4.5 فولت ≈ 7.20 × 10-19 جول
• المثال الثاني تحويل 12 إلكترون فولت إلى جول
  شرح طريقة الحل
  القيمة في الإلكترون فولت = 12 إلكترون فولت
  القيمة بالجول = القيمة بالإلكترون فولت × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 12 × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 1.922 × 10-18 جول
  12 إلكترون فولت 1.922 × 10-18 جول
• المثال الثالث تحويل 0.75 إلكترون فولت إلى جول
  شرح طريقة الحل
  القيمة بوحدات إلكترون فولت = 0.75 إلكترون فولت
  القيمة بالجول = القيمة بالإلكترون فولت × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 0.75 × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 1.201 × 10-19 جول
  0.75 فولت ≈ 1.201 × 10-19 جول
• المثال الرابع تحويل 2.9 إلكترون فولت إلى جول
  شرح طريقة الحل
  القيمة في إلكترون فولت = 2.9 إلكترون فولت
  القيمة بالجول = القيمة بالإلكترون فولت × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 2.9 × 1.602 × 10-19
  القيمة بالجول = 4.646 × 10-19 جول
  2.9 إلكترون فولت 4.646 × 10-19 جول

كيف يصبح الجسم مشحونًا كهربائيًا

التحويل من الجول إلى إلكترون فولت لطاقة الوضع الكهربائية

من الممكن تحويل وحدة الجول لطاقة الوضع الكهربائية إلى وحدة الإلكترون فولت باستخدام الصيغ الرياضية التي تعبر عن حجم وحدة الجول مقارنة بوحدة الإلكترون فولت، حيث أن كل جول يساوي 6.241 × 1810 إلكترونًا تقريبًا يساوي فولت والقيمة الحسابية التالية يستخدم القانون للتحويل من وحدة الجول إلى إلكترون فولت والتي تنص على ما يلي[3]

القيمة بوحدات الإلكترون فولت = القيمة بالجول × 6.241 × 1810

فيما يلي بعض الأمثلة العملية على تحويل الجول إلى إلكترون فولت

• مثال 1 تحويل 600 جول إلى إلكترون فولت
  شرح طريقة الحل
  القيمة بالجول = 600 جول
  القيمة بوحدات الإلكترون فولت = القيمة بالجول × 6.241 × 1810
  القيمة بالإلكترون فولت = 600 × 6.241 × 1810
  القيمة بالإلكترون فولت = 3.744 × 2110 إلكترون فولت
  600 جول ≈ 3.744 × 2110 إلكترون فولت
• المثال الثاني تحويل 350 جول إلى إلكترون فولت
  شرح طريقة الحل
  القيمة بالجول = 350 جول
  القيمة بوحدات الإلكترون فولت = القيمة بالجول × 6.241 × 1810
  القيمة بالإلكترون فولت = 350 × 6.241 × 1810
  القيمة بالإلكترون فولت = 2.184 × 2110 إلكترون فولت
  350 جول 2.184 × 2110 إلكترون فولت
• المثال الثالث تحويل 75 جول إلى إلكترون فولت
  شرح طريقة الحل
  القيمة بالجول = 75 جول
  القيمة بوحدات الإلكترون فولت = القيمة بالجول × 6.241 × 1810
  القيمة بالإلكترون فولت = 75 × 6.241 × 1810
  القيمة في الإلكترون فولت = 4.68 × 2010 إلكترون فولت
  75 جول 4.68 × 2010 إلكترون فولت
• المثال الرابع تحويل 10 جول إلي إلكترون فولت
  شرح طريقة الحل
  القيمة بالجول = 10 جول
  القيمة بوحدات الإلكترون فولت = القيمة بالجول × 6.241 × 1810
  القيمة بالإلكترون فولت = 10 × 6.241 × 1810
  القيمة بالإلكترون فولت = 6.241 × 1910 إلكترون فولت
  10 جول 6.241 × 1910 إلكترون فولت

التيار الكهربائي الناتج عن تغيير المجالات المغناطيسية

بنهاية هذا المقال نكون قد علمنا أن مقياس الطاقة الكهربائية الكامنة في دائرة كاملة هو الجول وقد شرحنا بالتفصيل ماهية الطاقة الكهربائية الكامنة وقد ذكرنا الخطوات التفصيلية لشرح طريقة التحويل بين الوحدة الجول ووحدة الإلكترون فولت.

1. ^byjus.com، طاقة الوضع الكهربائي 21/3/2024
2. ^khanacademy.org، الجهد الكهربائي 21/3/2024
3. ^Rapidtables.com، التحويل من الجول إلى إلكترون فولت 21/3/2024