الفيزياء · المسرد

ما معنى الكمون والتوتر؟

تعريف 6.2 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 6 — الدارات المستمرة: قانونا كيرشوف والمبرهنات

لكل نقطة من دارة كمون كهربائي VV (بالفولط)، معرَّف إلى حدّ ثابت يثبّته اختيار مرجع أرضي (V=0V = 0). والتوتر بين AA و BB هو فرق الكمون uAB=VAVBu_{AB} = V_A - V_B، ويُرسم سهمًا من BB إلى AA. والطاقة التي تفقدها شحنة qq في انتقالها من AA إلى BB هي quABq\,u_{AB} (وهذا يربطه بالكمون الكهرسكوني في الفصل 27).

أمثلة

مثال 6.20 (ثلاث طرق إلى الجواب نفسه)

في الشكل، E1=10VE_1 = 10\,\mathrm{V} و R1=1.0kΩR_1 = 1.0\,\mathrm{k}\Omega و E2=5.0VE_2 = 5.0\,\mathrm{V} و R2=2.0kΩR_2 = 2.0\,\mathrm{k}\Omega و R3=2.0kΩR_3 = 2.0\,\mathrm{k}\Omega. بميلمان: VN=(10/1+5/2+0/2)/(1+0.5+0.5)=12.5/2=6.25VV_N = (10/1 + 5/2 + 0/2)/(1 + 0.5 + 0.5) = 12.5/2 = 6.25\,\mathrm{V}. وبالتراكب: يرى E1E_1 وحده R2R3=1kΩR_2 \parallel R_3 = 1\,\mathrm{k}\Omega، ومنه u=10×1/2=5Vu = 10 \times 1/2 = 5\,\mathrm{V}؛ ويرى E2E_2 وحده R1R3=0.667kΩR_1 \parallel R_3 = 0.667\,\mathrm{k}\Omega، ومنه u=5×0.667/2.667=1.25Vu = 5 \times 0.667/2.667 = 1.25\,\mathrm{V}؛ والمجموع 6.25V6.25\,\mathrm{V}. وبتيفنان منظورًا من R3R_3: تكون EThE_{\mathrm{Th}} توترَ الدارة المفتوحة للمجزّئ (E1,R1,R2,E2)(E_1, R_1, R_2, E_2): أي E2+(E1E2)R2/(R1+R2)=5+5×2/3=8.33VE_2 + (E_1 - E_2)R_2/(R_1 + R_2) = 5 + 5 \times 2/3 = 8.33\,\mathrm{V}؛ وRTh=R1R2=0.667kΩR_{\mathrm{Th}} = R_1 \parallel R_2 = 0.667\,\mathrm{k}\Omega؛ ومنه u=8.33×2/2.667=6.25Vu = 8.33 \times 2/2.667 = 6.25\,\mathrm{V}.

اقرأ في الفصل ←