الفرق بين الأمبير والفولت: ما الذي يقيسه التيار وما الذي يقيسه الجهد؟

الأمبير: كم شحنة تعبر في الزمن؟

يمر تيار مقداره 1 أمبير عندما تعبر شحنة مقدارها 1 كولوم مقطعًا خلال ثانية: 1 A = 1 C/s. والعلاقة I = ΔQ/Δt تصف معدل العبور، لا إجمالي الشحنة المخزنة. ^[1]

مثال أصلي: عبور 12 كولوم خلال 4 ثوانٍ يعطي تيارًا متوسطًا 3 أمبير. إذا عبرت الشحنة نفسها خلال 6 ثوانٍ صار المتوسط 2 أمبير. كمية الشحنة واحدة، لكن معدل مرورها اختلف.

اتجاه التيار الاصطلاحي هو اتجاه حركة الشحنة الموجبة. في الأسلاك المعدنية تتحرك الإلكترونات في الاتجاه المقابل؛ لذلك يحتاج وصف إشارة التيار إلى اتجاه مرجعي ولا يكفي القول إنه عدد بلا اتجاه أو إشارة. ^[1]

الفولت: فرق طاقة بين نقطتين

الفولت يساوي جولًا لكل كولوم: 1 V = 1 J/C. عندما يكون فرق الجهد 6 فولت، يقابل كل كولوم مقدارًا من فرق الطاقة يساوي 6 جول. لا نقول إن الفولت وحدة قوة، فالقوة تقاس بالنيوتن. ^[2]

فرق الجهد مقارنة بين نقطتين؛ وهو مختلف عن كمية الطاقة كلها. قد يحمل مصدران قيمة الجهد نفسها دون أن يتساوى ما يستطيعان توفيره من شحنة أو طاقة. ^[2]

لماذا لا يوجد تحويل ثابت بينهما؟

في مقاومة تحقق قانون أوم، يربط I = V/R التيار بالجهد والمقاومة. إذا وصل مصدر مثالي 6 فولت بمقاومة 3 أوم، فالتيار 2 أمبير؛ ومع مقاومة 6 أوم يصبح 1 أمبير. ^[3]

الجهد لم يتغير، لكن التيار تغير لأن الحمل اختلف. لذلك سؤال «6 فولت كم أمبير؟» غير مكتمل دون المقاومة أو قدرة الحمل وشروطه. كما أن قانون أوم الخطي ليس نموذجًا صالحًا لكل عنصر إلكتروني في جميع الظروف.

وأين يدخل الواط؟

الواط وحدة قدرة، أي طاقة في وحدة الزمن. في الدائرة ذات الجهد والتيار الثابتين P = VI؛ فالمثال 6 فولت و 2 أمبير يعطي 12 واط، بينما 6 فولت و 1 أمبير يعطي 6 واط. ^[4]

تعبير P = VI بهذه الصورة لا يستخدم مباشرة كقدرة فعلية من قيمتي الجهد والتيار الفعالتين لكل حمل متردد؛ إذ قد يلزم معامل القدرة. أمثلتنا هنا تيار مستمر وقيم ثابتة.

مراجعة المقارنة في جدول

وإذا رأيت وحدةAh، أي أمبير ساعة، فهي تتعلق بكمية الشحنة وليست تيارًا فقط؛ الضرب في الزمن يغير نوع الكمية. اقرأ الوحدة كاملة قبل استخدام الرقم في الحساب.