نسخة الفيديو النصية
إذا لم تتغير القوة الدافعة الكهربية لبطارية عند توصيلها بدائرة كهربية، فأي من الآتي يجب أن يكون صوابًا عن الشحنات على طرفي البطارية؟ أ: لا تتغير كمية الشحنة الموجبة على طرف البطارية الموجب، لكن كمية الشحنة السالبة على الطرف السالب تتغير. ب: تتغير كمية الشحنة الموجبة على طرف البطارية الموجب، لكن كمية الشحنة السالبة على الطرف السالب لا تتغير. ج: لا تتغير كمية الشحنة الموجبة على طرف البطارية الموجب، ولا تتغير كمية الشحنة السالبة على الطرف السالب.
في مخططات الدوائر الكهربية، نمثل البطارية عادة بهذه الطريقة؛ حيث يمثل كل خط طرفًا للبطارية. يوجد طرف ذو شحنة موجبة، وطرف آخر ذو شحنة سالبة. للإجابة عن هذا السؤال، سنمثل البطارية تمثيلًا مختلفًا قليلًا، كما هو موضح. رسمنا هنا بعض الشحنات على كل طرف. الشحنات الموجبة موضحة باللون الأحمر، والشحنات السالبة موضحة باللون الأزرق. في هذه البطارية، فصلت الشحنات المتعاكسة بعضها عن بعض. توجد شحنة موجبة كلية هنا، وشحنة سالبة كلية هنا، وثمة مسافة بين منطقتي الشحنات هاتين.
تذكر أن الشحنات المتعاكسة تتجاذب. توجد قوة تجاذب بين الشحنات الموجبة والشحنات السالبة تجذب بعضها باتجاه بعض. لإبقاء الشحنات المتعاكسة منفصلة على الطرفين المختلفين للبطارية، علينا بذل شغل على الشحنات. عندما نبذل شغلًا على الشحنات، نمدها بطاقة كافية للتغلب على قوة التجاذب بينها؛ ومن ثم تظل منفصلة. ينتج عن هذا فرق جهد كهربي بين طرفي البطارية. يمكن أن يسمى فرق الجهد هذا أيضًا بالقوة الدافعة الكهربية. باختصار، بسبب الفصل بين الشحنات على طرفي البطارية، يكون هناك أيضًا قوة دافعة كهربية بين الطرفين. يعتمد مقدار هذه القوة الدافعة الكهربية على كمية الشحنة التي فصل بينها.
إذا زادت كمية الشحنة على كل طرف، بحيث يصبح الطرف الموجب مشحونًا بكمية شحنة موجبة أكبر، والطرف السالب مشحونًا بكمية شحنة سالبة أكبر، فسيتطلب الأمر بذل المزيد من الشغل لإبقاء كل الشحنات الموجبة والسالبة الإضافية منفصلة. يقابل ذلك قوة دافعة كهربية أكبر بين طرفي البطارية. وبالمثل، إذا قلت كمية الشحنة على كل طرف، فسيتطلب ذلك بذل شغل أقل للفصل بين الشحنات. يقابل ذلك قوة دافعة كهربية أصغر بين الطرفين.
في هذا السؤال، نعلم أن القوة الدافعة الكهربية للبطارية لا تتغير عند توصيلها بالدائرة الكهربية. هذا يعني أن كمية الشحنة على كل طرف لا تتغير. إذا نظرنا إلى الخيارات المعطاة، فسنجد أن هذا يناظر الخيار ج. لا تتغير كمية الشحنة الموجبة على طرف البطارية الموجب، ولا تتغير كمية الشحنة السالبة على الطرف السالب. إذن، الإجابة الصحيحة لهذا السؤال هي الخيار ج.
