فرق الجهد

فكّر فيه زي ارتفاع نقطة على سلم. الميّه بتنزل من الأعلى للأقل، ومش بتنزل بين نقطتين على نفس الارتفاع (حتى لو الارتفاع ده ١٠٠ متر). ونفس الكلام في الكهربا: اللي بيحرك التيار هو الفرق، مش الرقم نفسه.

فرق الجهد $V$

$\Vc = \dfrac{W}{\Qc} \qquad\Rightarrow\qquad W = \Vc\,\Qc \qquad , \qquad \Qc = \dfrac{W}{\Vc}$

الفولت (V) = جول/كولوم (J/C). يعني $1\ \text{V}$ = «كل كولوم بياخد $1\ \text{J}$». الفولتميتر بيقيس فرق الجهد وبيتوصّل على التوازي بين النقطتين (عكس الأميتر اللي على التوالي).

البطارية

المصدر بيبذل شغل لتحريك الإلكترونات الحرة الموجودة أصلًا في أسلاك الدائرة. مبيصنعش شحنات جديدة، فالبطارية مصدر طاقة.

القاعدة اللي بتحكم كل حاجة:

$\Vc = V_{\text{high}} - V_{\text{low}}$

ودايمًا الناتج موجب. والتيار الاصطلاحي بيمشي من الأعلى للأقل، والإلكترونات العكس.

جرّب تخلي جهد $a$ سالب و$b$ أقل منه، وتشوف الاتجاه. الأعلى هو الأكبر على خط الأعداد ($-2$ أعلى من $-5$).

مثال الكتاب: مصباح بين طرفين جهدهما $+20\ \text{V}$ و$-30\ \text{V}$.

الأرضي = صفر

لما نقطة تتوصل بالأرض بنعتبر جهدها صفر. أي نقطة قبلها في اتجاه التيار جهدها موجب، وأي نقطة بعدها جهدها سالب.

كل الأسئلة المركبة في الباب ده بتمشي على ٣ روابط:

• $V = \dfrac{W}{Q}$ ← الشغل والشحنة.
• $Q = It$ ← الشحنة والتيار والزمن.
• $Q = Ne$ ← الشحنة وعدد الإلكترونات ($e = 1.6 \times 10^{-19}\ \text{C}$).

ومنها: $W = VQ = VIt = VNe$.

أسئلة النسب

لما السؤال يديك إلكترونات وشغل لموصلين، اكتب $V = \dfrac{W}{Ne}$ (الـ $e$ ثابتة وبتتشال) وقارن:

$\dfrac{V_A}{V_B} = \dfrac{W_A}{W_B} \times \dfrac{N_B}{N_A}$

لاحظ إن نسبة $N$ مقلوبة، لأن $N$ في المقام.

• $V$ مقابل $t$ في تيار مستمر ← خط أفقي (الجهد ثابت).
• $W$ مقابل $Q$ عند $V$ ثابت ← خط مستقيم من الأصل، وميله $= V$.
• $W$ مقابل $t$ عند $V$ و$I$ ثابتين ← خط مستقيم من الأصل، وميله $= VI$.

• الجهد عند نقطة: بيحدد اتجاه التيار (من الأعلى للأقل). فرق الجهد $V = V_{\text{high}} - V_{\text{low}}$ ودايمًا موجب.
• $V = \dfrac{W}{Q}$ ، $W = VQ$ ، $Q = \dfrac{W}{V}$ — الفولت $=$ J/C. الفولتميتر على التوازي.
• جهدين متساويين ← مفيش تيار (حتى لو سالبين أو كبار).
• الأرضي $= 0\ \text{V}$: قبله موجب وبعده سالب (في اتجاه التيار).
• $W = VQ = VIt = VNe$ ← عدّ بـ $Q$ الأول.
• النسبة: $\dfrac{V_A}{V_B} = \dfrac{W_A}{W_B}\cdot\dfrac{N_B}{N_A}$.
• القوة الدافعة للمصدر $V_B$: الشغل لكل كولوم في الدائرة كلها. البطارية مصدر طاقة مش شحنات.