ما هي وحدة قياس القوة الدافعة الكهربائية؟

تعريف القوة الدافعة الكهربائية

بدايةً لا بُدّ من تعريف مفهوم القوّة الدّافعة الكهربائيّة، حيث يعبّر عن فعل أو عمل أو نشاط ما ناتج عن مصدرٍ غير كهربائيّ، مثل المولّد الذي يحوّل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائيّة، أو البطاريّة التي تحوّل الطاقة الكيميائيّة إلى طاقة كهربائيّة، أي بشكل عام يمكن الإشارة إلى هذه القوّة بالجهد الكهربائيّ الذي ينتج عن خلية كهروكيميائيّة، أو مجال مغناطيسيّ متغيّر، ولذلك فإنها تسمّى أيضًا باسم الجهد، ولكن يجب التنويه إلى أنّ القوّة الدافعة الكهربائيّة لا تشبه أنواع القوى الأخرى في الفيزياء، كتلك التي تُقاس بوحدات نيوتن على سبيل المثال، على الرّغم من أن مصطلحها يشمل كلمة قوّة.^[١]

ما هي وحدة قياس القوة الدافعة الكهربائية؟

يُرمز إلى القوة الدافعة الكهربائيّة باللغة الإنجليزية بالرمز emf، واختصاراً بالحرف E، أو الرّمز ε، وكما ذُكر أعلاه تمثّل مقدار الطّاقة المنقولة بواسطة مصادر الطّاقة غير الكهربائيّة كالبطارية والمولّد الكهربائيّ؛ لكل وحدة شحنة كهربائيّة، وتعدّ خاصيّة مميزة لأي مصدر طاقة مستخدم لتوجيه الشحنة الكهربائيّة حول الدارة، وبالحديث عن الوحدة المستخدمة لقياس القوّة الدافعة الكهربائيّة فهي وحدة "الفولت" في غالبية الأوقات، وتُعادل هذه الوحدة "جول لكل كولوم" أيضًا، أما بالنسبة للكهرباء الاستاتيكيّة، فإنّ الوحدة المستخدمة هي "ستات فولت"، وتأكيدًا على ما سبق لا يمكن استخدام وحدة النيوتن للتعبير عن القوة الدافعة الكهربائيّة؛ بغض النّظر عن اشتمال المصطلح لكلمة القوّة.^[٢]

قانون القوة الدافعة الكهربائية

أما بالنسبة لقانون القوة الدافعة الكهربائيّة، فيمكن حساب مقدارها من خلال تطبيق المعادلة الفيزيائيّة ε = V + Ir، بحيث تُشير الرّموز المذكورة في القانون إلى كل مما يأتي:^[٣]

• ε: مقدار القوّة الدافعة الكهربائيّة.
• V: مقدار الجهد المتوفر في الخليّة.
• r: كمية المقاومة الداخليّة في الخلية.
• I: كمية التّيار الذي يسري في الدارة.

يمكن حساب مقدار هذه القوّة عن طريق تطبيق المعادلة السابقة، وترتيب قيم المتغيّرات لتظهر نتيجةً تحمل الرّقم الموجب أو السالب، حيث تكون النتيجة سالبة في حالة توليد قوة دافعة كهربائيّة بعكس اتجاه القوّة الواردة، إذ يكون اتجاه التدفّق معاكسًا للقوّة الحقيقّة، وبالتّالي تكون النتيجة سلبيّة.^[٣]

كيفية حساب القوة الدافعة الكهربائية

يمكن حساب القوّة الدافعة الكهربائيّة من خلال استخدام القانون أعلاه، وتطبيق القيم للمتغيّرات، فعلى سبيل المثال في حالة الرّغبة بحساب مقدار القوّة لدارة تتضمن فرق جهد بمقدار 3 فولت، وتيار كهربائيّ بقيمة 0.9 أمبير، ومقاومة داخليّة بمقدار 0.4 أوم، فيمكن حساب القوّة بالخطوات الآتية:^[٤]

• تطبيق المعادلة: وذلك باستبدال الرّموز بقيم المتغيّرات، القوة الدافعة = الجهد + التيّار X المقاومة الداخلية؛ أي القوة الدافعة الكهربائيّة = 3 + (0.9) (0.4).
• إجراء العملية الحسابية: وسيكون النّاتج هو 3.36.
• الناتج النهائي: يتمثّل في كتابة المقدار أو الرّقم الناتج مع الوحدة كالآتي: 3.36 فولت.