پتانسیل الکتریکی

اختلاف پتانسیل الکتریکی

در یک مدار الکتریکی، در صورتی که مدار به درستی بسته شده باشد؛ جریان الکتریکی به وجود می آید و لامپ روشن می شود. برای به وجود آمدن جریان الکتریکی وجود قوه یا باتری ضروری است.
 
به قوه و باتری مولد جریان الکتریکی گفته می شود. در یک مولد صورتی از انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. مولدها انواع متفاوتی دارند:

1- پیل شیمیایی:
در پیل های شیمیایی، انرژی حاصل از یک واکنش شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. هر پیل ساده از دو میله غیر هم جنس رسانا تشکیل یافته که در محدوده ای از اسید یا باز یا نمک که به آن الکترولیت می گویند فرو برده شده است.
یک پیل ساده از دو تیغه رسانا (الکترودهای) متفاوت مس و روی ساخته شده است که در درون آن محلول رقیق سولفوریک اسید قرار دارد. وقتی دو تیغه بایک رشته سیم به هم متصل شوند روی در اسید حل می شود و جریان الکترون ها در سیم از روی به طرف سیم برقرار می شود.

تیغه ی روی را که دارای بار منفی است قطب منفی یا الکترود منفی و تیغه مس را که بارالکتریکی مثبت است قطب مثبت یا الکترود مثبت می نامند.
 
2- پیل خشک:
پیل هایی که در چراغ قوه مورد استفاده قرار می گیرند، پیل خشک می نامند.
ظرف محتوی الکترولیت از روی ساخته شده است که خود قطب منفی پیل را تشکیل می دهد. قطب مثبت آن میله ای از جنس کربن است. الکترولیت آن خمیری از آمونیوم کلرید (نشادر) و یک ماده ژلاتینی است. برای جلوگیری از خشک شدن خمیر قسمت بالای پیل را با یک ورقه فیبر توسط قیر کاملا مسدود می کنند.

هر مولد جریان الکتریکی دارای یک مشخصه به نام ولتاژ یا اختلاف پتانسیل الکتریی است.
اختلاف پتانسیل الکتریکی، عامل ایجاد جریان الکتریکی در مدار است. یعنی برای ایجاد جریان در یک مدار، باید توسط یک مولد، بین دو سر مدار، اختلاف پتانسیل برقرار کنیم، جریان الکتریکی همواره از جسمی که پتانسیل الکتریکی بیش تری دارد به جسمی که پتانسیل کمتری دارد می باشد.
 
اختلاف پتانسیل الکتریکی را با علامت V نشان می دهند و واحد آن ولت (V) است.
اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه را با وسیله ای به نام "ولت سنج" اندازه می گیریم.
ولت سنج همواره در مدار به شکل موازی با بقیه اجزای مدار قرار می گیرد.
 
نکته: اختلاف پتانسیل بین پایانه های قوه ی معمولی برابر 1.5  ولت، باتری ماشین های معمولی 12 ولت و کامیون ها 24 ولت یا بیش تر است.

شدت جریان الکتریکی:

هنگامی که دوسر رسانا را به باتری وصل می کنیم، بین دو سر آن اختلاف پتانسیل الکتریکی اعمال می شود، مولد با صرف انرژی الکترون های آزاد را وادار به حرکت می کند و می گوییم جریان الکتریکی برقرار است.

توجه: در مایعات و گازها یون های مثبت و منفی و الکترون ها اما در رساناهای فلزی تنها الکترون های آزاد می توانند شارش کنند.
 
نکته: نسبت بار الکتریکی شارش شده از هر مقطع مدار به زمان شارش بار، یعنی آهنگ شارش بارالکتریکی را شدت جریان الکتریکی می گویند.
 
شدت جریان الکتریکی را با نماد I نشان می دهند و یکای آن آمپر است.

 q= مقدار بار الکتریکی عبوری از مدار بر حسب کولن (C)
t = مدت زمان شارش بار الکتریکی برحسب ثانیه (S)
 I =شدت جریان برحسب آمپر

توجه: تجربه نشان می دهد که اگر ولتاژ مولد جریان الکتریکی در یک مدار افزایش یابد، مقدار جریان الکتریکی در مدار به همان نسبت افزایش می یابد.
 
نکته1: شدت جریان هر مدار با وسیله ای به نام آمپرسنج بر حسب یکای آمپر اندازه گیری می شود.
نکته2: آمپر سنج همیشه در مدار به شکل سری (متوالی) با بقیه اجزای مدار قرار می گیرد.

مرکز یادگیری سایت تبیان