الجهود المطلقة

يكون اختيار موقع تكون فيه طاقة الوصع صفرا مجرد مسألة اتفاق . ويمكن قياس طاقة الوضع التثاقلية بالنسبة لأية نقطة نختارها: مثل سطح منضدة ، أو سطح الأرض ، أو سطح مينى او اي مكان آخر. وبالمثل ففي مسائل طاقة الوضع الكهربية يكون تحديد الموقع الصفري لطاقة الوضع مسألة اختيار. وفي نظرية الدوائر الكهربية ، قد يوصل سلك معين في الدائرة بالأرض ( ربما يتصل بإحدى انابيب  المياه) ، حيث تكون هذه النقطة عادة ذات طاقة وضع مقدارها صفر. على أننا غالباً ما نستعمل صفراً آخر بالنسبة للجهد الكهربي.

عندما نتناول شحنات نقطية كالذرات والجزيئات فإنه من المناسب  تحديد صفر الجهد على أنه يقع عند مسافة لا نهائية من الشحنة. وفي هذه الحالات فإن الجهد عند أية مسافة محددة r سيقال إنه جهد مطلق عند تلك النقطة والحقيقة إن ما نقوم بعمله هو ما يلي . لقد ناقشنا حتى الآن حالات مختلفة بدلالة فروق الجهد V_AB. أما الآن فسوف ننص على أن النقطة A سيفترض أنها تقع عند المالانهاية. ثم ننص على ان الجهد عند المالانهاية سيعتبر صفراً بحيث يصبح الجهد عند B هو ما نشير إليه على أنه الجهد المطلق عند B وعلينا أن نلاحظ بدقة أنه عندما نتحدث عن الجهد المطلق في نقطة ما فإننا نتحدث ، في الحقيقة ، عن فرق الجهد بين تلك النقطة والمالانهاية.

سنقوم الآن بإجاد معادلة للجهد المطلق الناشئ عن شحنة منعزلة مقدارها +q، كالتي ترى في الشكل ((1. ونحتاج إلى حساب الشغل اللازم بذله لإحضار شحنة اختبار موجبة q₁ من r = ∞ حتى نقطة تبعد مسافة r عن q. ولن يكون هذا بسيطاً مثلما أوجدنا فرق الجهد بين لوحين مشحونين ، لأننا لم يعد لدينا قيمة ثابتة للمجال E. وفي المقابل فإن علينا حساب الشغل المبذول بواسطة قوة تتغير لتغير .1/r² وإجراء ذلك بشكل صحيح يستوجب معرفة طرق التفاضل والتكامل ولهذا سنذكر ببساطة نتائج الحسابات بتلك الطرق:

حيث k هو الثابت المذكور في قانون كولوم للقوة . وعندما نقسم الطرفين على q₁ فإننا نحصل على تعبير للجهد المطلق V_abs الناشئ عن شحنة نقطية منعزلة q (او عن توزيع كروي التماثل للشحنة)

(1)            

ويعتبر هذا التعبير قائماً بالنسبة لشحنة نقطية سالبة. وتفيد المعادلة ((1 بمعلومة مهمة هي:

إن V_abs الناشئ عن شحنة موجبة q يكون له قيم موجبة عند جميع المسافات r بعيداً عن q . وبالنسبة لشحنة سالبة –q فإن V يكون سالباً عند جميع المسافات r.

مواضيع ذات صلة

Thermal conductivity

Molecular diffusion

Ionic conductivity

The drift speed

Electrical transients

الشرر المقدس

الحقول الكهربية والشرر

الخلق غير المرئي

عجائب الكهرباء

مصادر الطاقة الكهربائية

التيارات الكهربائية التي تجري إلى الابد

النقل الكهربائي وقانون أوم