توضيح مفهوم القوة المحركة الكهربائية
القوة المحركة الكهربائية هي مصطلح يصف الطاقة الكهربائية المنتجة نتيجة لعملية كيميائية داخل خلية كهروكيميائية أو نتيجة لتغير في الحقل المغناطيسي. يشار إليها أحياناً بالجهد الكهربائي. ويرمز لها بالرمز (emf) أو (E). تعبر عن كمية الطاقة لكل وحدة شحنة كهربائية صادرة من مصدر الطاقة، وتقاس بوحدة الجول لكل كولوم. وعلى الرغم من اسمها، فهي ليست قوة بالمعنى الفيزيائي المعتاد، ولكنها تقاس بوحدة الفولت. في نظام الوحدات الدولي، يتم التعبير عنها بوحدة إرج لكل كولوم، حيث الإرج الواحد يعادل 107 جول.
يمكن حساب القوة المحركة الكهربائية باستخدام المعادلة التالية:
القوة الدافعة الكهربائية= فرق الجهد في الخلية+(التيار×المقاومة الداخلية في الخلية).
تمييز القوة المحركة الكهربائية عن فرق الجهد الكهربائي
هناك عدة فروق جوهرية بين القوة المحركة الكهربائية وفرق الجهد الكهربائي، ويمكن تلخيصها في الجدول التالي:
| القوة المحركة الكهربائية | فرق الجهد الكهربائي |
|---|---|
| تُعرَّف على أنّها الشُغل المبذول مقسوماً على وحدة الشحنة. | يُعرَّف على أنّه الطاقة التي تتبدّد مع مرور وحدة الشحنة عبر المكونات في الدائرة الكهربائية. |
| تبقى ثابتة. | مُتغيّر. |
| يتسبّب بها كلّ من المجالين المغناطيسي والكهربائي. | يتسبّب به المجال الكهربائي فقط. |
| يُرمز له بالرمز (E). | يُرمز له بالرمز (V). |
مقارنة بين القوة المحركة الكهربائية والجهد الطرفي
يوجد فرق واضح بين القوة المحركة الكهربائية والجهد الطرفي للبطارية. يمكن توضيح هذه الفروق كالتالي:
| القوة المحركة الكهربائية | الفولتية الطرفية |
|---|---|
| تُمثّل أكبر فرق جهد يُمكن أن تُقدّمه البطارية عندما يكونالتيارالكهربائي مقطوعاً. | يُعرَّف على أنّه فرق الجهد بين طرفي الجهد في الدارة المغلقة. |
| تُقاس بجهاز (potentiometer). | يُقاس بجهاز (Voltmeter). |
المراجع
- Anne Marie Helmenstine (2019-7-10), “Electromotive Force Definition (EMF)”.
- “Special Symbols”.
- Erik Gregersen (9-9-2020) “Electromotive force”.
- Lee Johnson (2020-11-2), “How to Calculate Emf”.
- “What is Electromotive Force?”.
