جدول ال فكرة

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 بالمعادلات والصيغ الرياضية بالرمز UE ، بينما يتم ترميز الشحنات النقطية بالرمز q ، والموضع بواسطة r ، والمجال الكهربائي E والكهرباء العمل الذي تقوم به. لديها القوة الكهروستاتيكية لإحضار شحنة النقطة من الموضع المرجعي ويُشار إليها بالرمز W.

انظر أيضًا: 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 طريقة الحل: القيمة في إلكترون فولت = 4.5 إلكترون فولت 19 J4.5 MeV ≈ 7.20 x 10-19 J
  • المثال الثاني: تحويل 12 إلكترون فولت إلى جول طريقة الحل: القيمة في إلكترون فولت = 12 إلكترون فولت 18 J12 MeV ≈ 1.922 x 10-18 J
  • المثال الثالث: تحويل 0.75 إلكترون فولت إلى وحدات جول طريقة الحل: القيمة بوحدات إلكترون فولت = 0.75 إلكترون فولت قيمة بوحدات الجول = القيمة بوحدات الإلكترون فولت × 1.602 × 10-19 القيمة بوحدات الجول = القيمة 0، 75 x 1.602 x 10-19 بوحدات الجول = 1.201 x 10-19 J0.75 MeV ≈ 1.201 x 10-19 J
  • المثال الرابع: تحويل 2.9 إلكترون فولت إلى وحدات جول طريقة الحل: القيمة بوحدات إلكترون فولت = 2.9 إلكترون فولت قيمة بوحدات الجول = القيمة بوحدات إلكترون فولت × 1.602 × 10-19 القيمة بوحدات الجول = 2 .9 x 1.602 x 10-19 القيمة بوحدات الجول = 4.646 x 10-19 J2.9 MeV ≈ 4.646 x 10-19 J

انظر أيضًا: كيف يصبح الجسم مشحونًا كهربائيًا

التحويل من الجول إلى إلكترون فولت لطاقة الوضع الكهربائية

من الممكن التحويل من 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 يبلغ حوالي 6.241 × 1810 إلكترونًا يساوي فولت وما يلي يستخدم القانون الرياضي للتحويل من وحدات 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:

  • المثال الأول: تحويل 600 جول إلى إلكترون فولت طريقة الحل: القيمة بوحدات الجول = 600 جول القيمة بوحدات الإلكترون فولت = القيمة بوحدات الجول × 6.241 × 1810 بوحدات الإلكترون فولت = 600 × 6.241 × 1810 القيمة في وحدة إلكترون فولت = 3.744 × 2110 فولت 600 جول ≈ 3.744 × 2110 فولت
  • المثال الثاني: تحويل 350 جول إلى وحدة إلكترون فولت طريقة الحل: القيمة بوحدات الجول = 350 جول قيمة بوحدات الإلكترون فولت = القيمة بوحدات الجول × 6.241 × 1810 بوحدات الإلكترون فولت = 350 × 6.241 × 1810 القيمة بوحدات إلكترون فولت = 2.184 × 2110 فولت 350 جول ≈ 2.184 × 2110 فولت
  • المثال الثالث: تحويل 75 جول إلى وحدة إلكترون فولت طريقة الحل: القيمة بوحدات الجول = 75 جول القيمة بوحدات الجول = القيمة بوحدات الجول × 6.241 × 1810 القيمة بوحدات الإلكترون فولت = 75 × 6.241 × 1810 القيمة بوحدات إلكترون فولت = 4.68 × 2010 فولت 75 جول ≈ 4.68 × 2010 إلكترون فولت
  • المثال الرابع: تحويل 10 جول إلى وحدة إلكترون فولت طريقة الحل: القيمة بوحدة الجول = 10 جول القيمة بوحدة الإلكترون فولت = القيمة بوحدة الجول × 6.241 × 1810 القيمة في وحدة الإلكترون فولت = 10 × 6.241 × 1810 القيمة بوحدات الإلكترون فولت = 6.241 × 1910 فولت 10 جول ≈ 6.241 × 1910 فولت

انظر أيضًا: التيار الكهربائي الناتج عن تغيير المجالات المغناطيسية

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