فولت

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
فولت
معلومات عامة
النوع
SI unit with special name (en) ترجم[1] — وحدة متماسكة حسب نظام الوحدات الدولي — وحدة مشتقة من UCUM عدل القيمة على Wikidata
تستخدم لقياس
 Incomplete list.svg القائمة ...
جهد كهربائي[1]قوة محركة كهربائيةكمون كهربائي — electric potential difference (en) ترجم[2] — bioelectric potential difference (en) ترجمجهد غشائي — Peltier coefficient (en) ترجم — electrotonic potential (en) ترجمQ4530817 ترجم عدل القيمة على Wikidata
سميت باسم
رمز الوحدة
 Incomplete list.svg القائمة ...
  • V (بالإنجليزية)[3][1][2]
  • В (بالروسية)
  • V (بالسلوفينية)
  • V (بالسويدية)[1]
  • В (بالطاجيكية)
  • V (بالتشيكية) عدل القيمة على Wikidata
تحويلات الوحدة
إلى النظام الدولي
  • 1 فولت عدل القيمة على Wikidata
  • Vir.png
    ألساندرو فولتا، التي على اسمه سميت وحدة القياس

    فولت هو الوحدة المستعملة لقياس القوة الكهربائية المحركة أو فرق الجهد (أو التوتر) الكهربائي، ويرمز له بالحرف اللاتيني (V)، استخدمت هذه الوحدة بهذا الاسم تكريماً للعالم الإيطالي ألساندرو فولتا، مخترع البطارية الكهربائية عام 1800م.[4][5][6]

    الوصف[عدل]

    الفولت هو قياس فرق الجهد الكهربي. ويعتبر الجهد الكهربي أحد أنواع الطاقة الكامنة ويشير إلى الطاقة المنبعثة في حالة مرور تيار كهربي. وفي مماثلة، فإن الجسم المعلق يكون له طاقة جاذبية كامنة وهي نفس مقدار الطاقة المنبعثة في حالة سقوطه.

    ففي حالة التيار المتردد(مثل المتواجد في بيوتنا جميعا)، يرتفع وينخفض الفولت كما يغير اتجهاهه أيضاً على فترات منتظمة. ونتيجة لهذا، لا يكون قياس الفولت له (في معظم الأوقات) قياساً للقيمة اللحظية بل لقيمة جذر متوسط المربع للفولت. لنفهم من هذا أن قيمة الفولت التي نراها على لوحات الارشادات على الأجهزة الكهربائية مثل 220v أو 110v ليست إلا تمثيل لقيمة الفولت المؤثرة حقاً (لتغيره الدائم)، وذلك لحساب القدرة في الدائرة الكهربية. وفي الواقع يتم افتراض القيمة التقريبية للفولت في حالة التيار المتردد ولا تكون محددة.

    التعريف[عدل]

    يتم تعريف الفولت على أنه فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في دائرة كهربائية يعبرها تيار مستمر ثابت مقداره 1 أمبير، عندما تتبدد قدرة مقدرها 1 واط بين هاتين النقطتين. كما أنه يساوي فرق الجهد بين سطحين لا نهائيين متوازيين يفصل بينهما مسافة 1 متر والذي يصنع مجال كهربائي يساوي 1 نيوتن لكل كولمب.

    حسب قانون أوم, 1 فولت = 1أمبير * 1أوم.

    يعبر عن الفولت هكذا - .

    أمثلة وايضاحات[عدل]

    مماثلة تدفق المياه[عدل]

    وهي من أكثر الأمثلة شهرةً لشرح "تدفق الالكترونات" من خلال موصل معدني. فحيث أن التيار الكهربي غير مرئي ولصعوبة شرح المنظومات الإلكترونية، يتم تمثيل كل العناصر الإلكترونية من خلال هذه المقاربة في عناصر دائرة مياة مستغلين علم حركة السوائل هيدروليكا كوسيط. وفي هذه المماثلة يمكننا أن نتخيل فرق الجهد الكهربائي كفرق ضغط المياة في الأنابيب. فيتحرك الماء (التيار الكهربي) من النقطة ذات الضغط الأعلى للنقطة ذات الضغط الأقل.

    فرق الجهد في البطاريات[عدل]

    أما فرق الجهد (أو التوتر) الموجود بين طرفي البطارية مسبقا ناتج عن وجود طرف تم إغنائه بالالكترونات (القطب السالب --) واخر فيه نقص إلكترونات، أي يوجد فيه شحنات موجبة (القطب الموجب ++). الآن عند وصل القطبين بسلك موصل تنتقل إلكترونات القطب السالب إلى القطب الموجب، لسببين الأول ناتج عن تنافرها مع الالكترونات التي وضعت بجانبها والسبب الآخر هو نقص الإلكترونات في القطب الموجب. ولكن جرت العادة على اعتبار التيار يمر من القطب الموجب إلى القطب السالب، وهو في حقيقة الأمر مرور الإلكترونات (السالبة ) من القطب السالب إلى القطب الموجب في الدارة الكهربائية الخارجية.

    بعض القيم المعتادة لفرق الجهد حولنا[عدل]

    يمكن قياس الفولت بطرق مختلفة وعديدة، ولكن من أشهر وأبسط الأدوات هو الفولتميتير. وفيما يلي بعض القيم المعتادة لفرق الجهد في كل ما حولنا:

    • جهد الخلية العصبية في الجسم: حوالي 75 ميللي فولت
    • بطارية أحادية الخلية الغير قابلة للشحن: 1.5 فولت ( في حالة أنها جديدة ولم تستخدم)
    • بطارية أحادية الخلية قابلة للشحن: 1.2 فولت
    • USB: 5 فولت تيار ثابت
    • النظام الكهربي للسيارة: حوالي 12 فولت
    • النظام الكهربي في البيوت:
      • اليابان 100 فولت
      • أمريكا الشمالية 120 فولت
      • أوروبا وأفريقيا وآسيا 230 فولت
    • الخطوط الهوائية للقطارات السريعة: 25 كيلو فولت و50 هرتز
    • خطوط القطارات ذات القضيب الثالث الموصل للكهرباء: 600-750 فولت
    • خطوط نقل الكهرباء عالية الجهد: من 110 كيلو فولت فأكثر
    • البرق: يختلف كثيرا ولكن في الغالب حوالي 100 ميجا فولت

    مراجع[عدل]

    1. أ ب ت ث مذكور في: ISO 80000-1:2009 Quantities and units—Part 1: General. الصفحة: 18. القسم: 6.5.3. الناشر: المنظمة الدولية للمعايير. لغة العمل أو لغة الاسم: الإنجليزية. تاريخ النشر: 15 نوفمبر 2009.
    2. أ ب مذكور في: SI Brochure (9th edition): Concise summary. لغة العمل أو لغة الاسم: الإنجليزية. تاريخ النشر: 2019.
    3. ^ مذكور في: أنطولوجية وحدات القياس 1.8.
    4. ^ SK Loo and Keith Keller (Aug 2004). "Single-cell Battery Discharge Characteristics Using the TPS61070 Boost Converter" (PDF). Texas Instruments. مؤرشف من الأصل (PDF) في 30 مارس 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
    5. ^ BIPM SI Brochure: Appendix 1, p. 144 نسخة محفوظة 12 يونيو 2018 على موقع واي باك مشين.
    6. ^ Hamer, Walter J. (January 15, 1965). Standard Cells: Their Construction, Maintenance, and Characteristics (PDF). US National Bureau of Standards. مؤرشف من الأصل (PDF) في 3 مارس 2016. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)