04 رابعًا: فرق الجهد بين قطبي البطارية
- فرق الجهد بين القطبين V هو ما يقيسه الفولتميتر وهو يساوي القوة الدافعة مطروحًا منها هبوط الجهد داخل المصدر:
\[\begin{gathered}V = V_{B} - I r\end{gathered}\]
- المقدار I r هو الجهد المفقود داخل البطارية.
- بزيادة المقاومة الخارجية R يقل التيار I فيزداد فرق الجهد بين القطبين.
متى يساوي فرق الجهد القوة الدافعة؟
- عند عدم مرور تيار (الدائرة مفتوحة): I = 0 فيكون \(V = V_{B}\).
- عند إهمال المقاومة الداخلية: r = 0.
- لذلك القوة الدافعة الكهربية للبطارية هي فرق الجهد بين قطبيها في حالة عدم مرور تيار.
حالة شحن البطارية
- عند شحن بطارية بمصدر أكبر منها يدخل التيار من قطبها الموجب فيكون: \[\begin{gathered}V = V_{B} + I r\end{gathered}\].
- يكون فرق الجهد بين قطبيها عندئذ أكبر من قوتها الدافعة.
✍️ أمثلة محلولة
مثال 5: بطارية قوتها الدافعة 12 V ومقاومتها الداخلية 0.5 Ω وُصلت بمقاومة خارجية 5.5 Ω. احسب التيار وقراءة فولتميتر بين قطبيها. الحل:
- \[\begin{gathered}I = \dfrac{12}{5.5 + 0.5} = 2 A\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}V = V_{B} - I r = 12 - 2 \times 0.5 = 11 V\end{gathered}\]
- وللتحقق: \[\begin{gathered}V = I R = 2 \times 5.5 = 11 V\end{gathered}\]