ماذا يحدث عندما يزداد الجهد في دائرة كهربائية

عندما يزداد الجهد في دائرة كهربائية

يزداد التيار وتقل المقاومة

.

لا يوجد معنى لكلمة جهد وإنما يجب أن تحل محلها مصطلح فرق الجهد، ولكن المعروف أنه في حالة القيام بزيادة فرق الجهد في أجزاء من الدائرة فعندها تتعرض تقوم المكونات بالتعرض لحدوث ضغط جهد بشكل كبير ومتزايد [1] .

كما في حالة توصيل المكونات سيقوم في هذه الحالة بزيادة التيار الكهربائي، وفي حالة أن مكونات الدائرة قامت بإصدار ضوء أو قامت بالتدوير فسيكون هذا بشكل مختلف كما ستقل المقاومة في الدائرة الكهربائية .

تعريف الجهد الكهربي

الجهد الكهربي هو

عبارة عن القوة الدافعة الكهربائية ويدل على مصطلح كمي يعبر عن فرق الجهد في الشحنة الكهربية بين نقطتين في خلال مجال كهربائي، وعند القيام بزيادة الجهد يزيد في تدفق التيار الكهربائي

[2].

ذلك من خلال وسيط يجب أن يكون موصل أو شبه موصل للتيار الكهربي، حتى يتم يعطي مقاومة لتدفق ويتم الرمز إلى الجهد الجهد الكهربائي بحرف يكون مائل وكبير V أو E وتقدر وحدة القياس الجهد الكهربي بالفولت .

كما ينقسم الجهد الكهربي إلى جهد مباشر أو بالتناوب ويعمل الجهد المباشر على نفس القطبية في جميع الأوقات، أما في الجهد المتناوب تكون القطبية منعكسة في اتجاهها بشكل دوري وتكون عدد الدورات الكاملة في خلال الثانية .

ها هو التردد الذي يمكن قياسه بالهرتز أايضا الكيلو هرتز والميجا هرتز والجيجا هيرتز وأيضا التيراهيرتز، ومن أمثلة الجهد المباشر هو فرق الجهد بين أطراف خلية كهروكيميائية .

من أمثلة الجهد المتناوب يكون بين أطراف منفذ مشترك كما أن الجهد الكهربي يقوم بإنتاج إلكتروستاتيكي حتى في حالة عدم تحرك أي من ناقلات الشحن، والذي هو يترتب عليه تدفق التيار .

الذي يقوم بزيادة الجهد بين نقطتين يكونا مفصولتان بمسافة محددة حتى يعطى المجال الكهروستاتيكي أكثر في الكثافة، يفصل معها المسافة النقطتين في حالة قلة كثافة التدفق الكهروستاتيكي في المنطقة بينها .

كما يتم قياس الفرق المحتمل من خلال قياس الفولتميتر في البداية، يتم وضعه بين جزأين من مكونات الدائرة ومن بعدها يقوم بزيادة الاختلاف حتى يتم ازدياد فرق الجهد .

أنواع الجهد الكهربائي

الفولطية .
الجهد الاسمي .
الجهد المنخفض للغاية .
جهد منخفض .
الجهد المتوسط .
الجهد العالي .

الفولطية

: يطلق على الحد الأقصى الجهد القياسي الذي تقوم بانتاجه محطة توليد الجهد المقنن هو اقصي جهد المولد .

الجهد الاسمي

: يطلق على جهد النظام المحدد الجهد الاسمي مثل تصميم المولد حتى يقوم بانتاج 11 كيلو فولت أو – 5٪ لذا يحتاج أن ينتج 11. 1 كيلو فولت .

مما يعني أن الجهد الأسمى للمولد هو 11 كيلو فولت و الجهد المقدر هو 11.1 كيلو فولت لذا لا يمكن صيانة المولد بدقة حتى يعمل الجهد الأسمى .

الجهد المنخفض للغاية

: يطلق على مستوى الجهد الذي يقل عن 70 فولت بالجهد المنخفض للغاية و يكون الانسان قادر على لمس الموصل الأساسي و لا يلحق به اية اضرار هذا في غير حالة الرطوبة أما في حالة الرطوبة يتعرض الإنسان لحدوث صدمة كهربية و لكن تكون خفيفة مثل شاحن الهاتف .

جهد منخفض

: يكون مستوى الجهد يتراوح بين 70 فولت و 600 و يطلق عليه الجهد المنخفض، ولا يكون الإنسان قادر على لمس الأسلاك الحية باليد في الحالة العادية، أما في حالة الرطوبة تحدث للإنسان صدمة خطيرة يمكن أن تؤدي للإنسان أن يحدث له الغيبوبة أو قد تصل الي الموت مثل مصدر طاقة للأجهزة المنزلية .

الجهد المتوسط

: يكون الجهد المتوسط يتراوح بين 0.6 كيلو فولت – 33 كيلو فولت، والأجهزة التي تصنف ذات الجهد المتوسط تصل إلى 1 كيلو فولت و 33 كيلو فولت ويكون هذا التيار متردد ومن أمثلته خطوط نقل الطاقة الريفية .

الجهد العالي

: يصل مستوى الجهد العالي إلى 33 كيلو فولت إلى 220 كيلو لذا يطلق عليه مستوى الجهد العالي، ويكون خط النقل الذي يحمل الفولتية العالية يطلق عليه خطوط نقل الجهد العالي مثل أبراج النقل الثقيل .

أنواع مصدر الجهد الكهربائي

مصدر الجهد المستقل .
مصدر الجهد المباشر أو مصدر الجهد الثابت القوي .
مصدر الجهد المتناوب .
مصدر الجهد المعتمد أو المتحكم فيه .
مصدر الجهد المثالي .
مصدر جهد حقيقي أو عملي .

هناك نوعان لمصدر الجهد المستقل ووهم الجهد المباشر ومصدر الجهد المتناوب، أيضا يوجد نوعان من مصادر الجهد المعتمد وهما مصدر الجهد المتحكم فيه التيار المتحكم فيه [3].

مصدر الجهد المستقل

: يكون مصدر الجهد المستقل قادر على توصيل جهد ثابت أو حتى متغير في خلال وقت معين،حتى يصل إلى الدائرة وهذا الجهد لا يكون معتمد على أي من مكونات الدائرة أو العناصر الأخرى .

مصدر الجهد المباشر أو مصدر الجهد الثابت القوي

: يقوم مصدر الجهد المباشر أن يقوم بإنتاج جهد ثابت، كما أن اتجاه تدفق الإلكترونات يكون في ناحية واحدة مما يجعل ثابتة أيضا، وتكون حركة الإلكترونات والتيار ثابت في اتجاه واحد حتى أن الجهد لن يتغير مع مرور مثل مولد التيار المستمر والبطارية والخلايا .

مصدر الجهد المتناوب

: يقوم الجهد المتناوب بإنتاج مصدر جهد متناوب، مما يجعله يسير عكس القطبية ولكن في فترات منتظمة ويكون تدفق التيار مختلف في الاتجاه مثل محول التيار المتردد .

مصدر الجهد المعتمد أو المتحكم فيه

: يقوم مصدر الجهد بتوفير جهد كهربي غير ثابت وأيضا ثابت على حسب كمية الجهد والتيار في أي أجزاء الدائرة، ويكون لديها أربع محطات ويسمى مصدر الجهد المتحكم فيه VCVS ويعتمد مصدر الجهد على التيار في أي جزء آخر من الدائرة ويسمى مصدر الجهد المتحكم الحالي هو CCVS .

مصدر الجهد المثالي

: يكون مصدر الجهد المستقل بسبب استقلاله عن التيار الذي تسببه الدائرة، وتكون قيمة المقاومة الداخلية صفر مما يسبب عدم إهدار أي قوة بسبب المقاومة الداخلية بالرغم من مقاومة الحمل، فإن مصدر الجهد يعطي جهد ثابت يكون مصدر الجهد كهربائي بنسبة 100 ٪ وينخفض الجهد كمصدر للجهد المثالي للحمل في الدائرة .

مصدر جهد حقيقي أو عملي

: من خلال البحث في دائرة تكون ذات مصدر جهد عملي له مقاومة داخلية تبلغ 1Ω مما يجعل الجهد منخفض بشكل أقل الجهد في R IN، لذا يصبح الجهد الخرج إلى 1.49 فولت من 1.7 فولت مما يجعل الجهد منخفض بسبب المقاومة الداخلية ويكون مصدر الجهد حقيقي .