موضوعات مبرمج الاستخدام: القوة الدافعة الكهربائية, المقاومة الداخلية لمصدر التيار , قانون أوم للمجموع دائرة كهربائية.

حتى الآن أثناء الدراسة التيار الكهربائيلقد أخذنا في الاعتبار الحركة الموجهة للرسوم المجانية في دائرة كهربائية خارجية، أي في الموصلات المتصلة بأطراف المصدر الحالي.

وكما نعلم فإن الشحنة الموجبة:

يدخل إلى الدائرة الخارجية من الطرف الموجب للمصدر؛

يتحرك في الدائرة الخارجية تحت تأثير ثابت الحقل الكهربائي، التي تم إنشاؤها بواسطة رسوم متحركة أخرى؛

ويصل إلى الطرف السالب للمصدر، ليكمل طريقه في الدائرة الخارجية.

الآن تحتاج شحنتنا الموجبة إلى إغلاق مسارها والعودة إلى الطرف الموجب. للقيام بذلك، يحتاج إلى التغلب على الجزء الأخير من المسار - داخل المصدر الحالي من الطرف السالب إلى الموجب. لكن فكر في الأمر: إنه لا يريد الذهاب إلى هناك على الإطلاق! يجذبها الطرف السالب إلى نفسه، ويطردها الطرف الموجب من نفسه، ونتيجة لذلك تتأثر شحنتنا داخل المصدر القوة الكهربائيةتوجه ضدحركة الشحنة (أي عكس اتجاه التيار).

قوة طرف ثالث

ومع ذلك، يتدفق التيار عبر الدائرة؛ لذلك، هناك قوة "تسحب" الشحنة عبر المصدر على الرغم من مقاومة المجال الكهربائي للأطراف (الشكل 1).

أرز. 1. قوة الطرف الثالث

تسمى هذه القوة قوة خارجية; بفضلها يعمل المصدر الحالي. القوة الخارجية لا علاقة لها بالمجال الكهربائي الثابت، بل يقال إنها لها علاقة بذلك غير كهربائيةأصل؛ ففي البطاريات، على سبيل المثال، ينشأ بسبب تدفق التفاعلات الكيميائية المناسبة.

ويدل على ذلك عمل قوة خارجية في الحركة شحنة موجبة q داخل المصدر الحالي من الطرف السالب إلى الموجب. وهذا العمل إيجابي، لأن اتجاه القوة الخارجية يتزامن مع اتجاه حركة الشحنة. ويسمى أيضًا عمل القوة الخارجية عملية المصدر الحالية.

لا توجد قوة خارجية في الدائرة الخارجية، وبالتالي فإن عمل القوة الخارجية لتحريك الشحنة في الدائرة الخارجية يساوي صفراً. ولذلك فإن عمل قوة خارجية في تحريك الشحنة حول الدائرة بأكملها يتلخص في عمل تحريك هذه الشحنة فقط داخل مصدر التيار. ومن ثم، فهذا أيضًا عمل قوة خارجية في تحريك الشحنة في جميع أنحاء السلسلة.

نرى أن القوة الخارجية غير محتملة، فعملها عند تحريك شحنة على مسار مغلق لا يساوي صفرًا. وهذه اللاإمكانية هي التي تضمن سريان التيار الكهربائي؛ محتمل الحقل الكهربائيكما قلنا سابقًا، لا يمكن أن يدعم التيار المستمر.

تظهر التجربة أن العمل يتناسب طرديا مع الشحنة المنقولة. ولذلك، فإن النسبة لم تعد تعتمد على الشحنة وهي خاصية كمية للمصدر الحالي. يتم الإشارة إلى هذه العلاقة من خلال:

(1)

تسمى هذه القيمة القوة الدافعة الكهربائية(EMF) المصدر الحالي. كما ترون، يتم قياس المجال الكهرومغناطيسي بالفولت (V)، وبالتالي فإن اسم "القوة الدافعة الكهربائية" مؤسف للغاية. لكنها متجذرة منذ فترة طويلة، لذا عليك أن تتحملها.

عندما ترى النقش على البطارية: "1.5 فولت"، فاعلم أن هذا هو بالضبط المجال الكهرومغناطيسي. هل هذه القيمة تساوي الجهد الذي تولده البطارية في الدائرة الخارجية؟ اتضح لا! الآن سوف نفهم لماذا.

قانون أوم للدائرة الكاملة

أي مصدر حالي له مقاومته الخاصة، وهو ما يسمى المقاومة الداخليةهذا المصدر. وبالتالي، فإن المصدر الحالي لديه اثنين خصائص مهمة: EMF والمقاومة الداخلية.

دع المصدر الحالي مع EMF يساوي، والمقاومة الداخلية متصلة بالمقاوم (الذي هذه القضيةمُسَمًّى المقاوم الخارجي، أو الحمولة الخارجية، أو حمولة). كل هذا معًا يسمى سلسلة كاملة(الصورة 2).

أرز. 2. سلسلة كاملة

مهمتنا هي إيجاد التيار في الدائرة والجهد عبر المقاومة.

بمرور الوقت، تمر الشحنة عبر الدائرة. وفقًا للصيغة (1)، يقوم المصدر الحالي بالعمل:

(2)

وبما أن القوة الحالية ثابتة، فإن عمل المصدر يتحول بالكامل إلى حرارة، والتي يتم إطلاقها عند المقاومة و. هذه الكميةيتم تحديد الحرارة بواسطة قانون جول لينز:

(3)

إذن، ونساوي الأجزاء الصحيحة من الصيغتين (2) و (3):

وبعد التصغير نحصل على:

لذلك وجدنا التيار في الدائرة:

(4)

تسمى الصيغة (4). قانون أوم للدائرة الكاملة.

إذا قمت بتوصيل أطراف المصدر بسلك ذي مقاومة ضئيلة، فستحصل على ذلك دائرة مقصورة. في هذه الحالة، سوف يتدفق الحد الأقصى للتيار من خلال المصدر - حاضِر دائرة مقصورة :

نظرًا لصغر المقاومة الداخلية، يمكن أن يكون تيار الدائرة القصيرة كبيرًا جدًا. على سبيل المثال، تسخن بطارية القلم لايت في نفس الوقت مما يؤدي إلى حرق يديك.

بمعرفة قوة التيار (الصيغة (4))، يمكننا إيجاد الجهد عبر المقاومة باستخدام قانون أوم لقسم الدائرة:

(5)

هذا الجهد هو فرق الجهد بين النقاط و (الشكل 2). إمكانات النقطة تساوي إمكانات الطرف الموجب للمصدر؛ إمكانات النقطة تساوي إمكانات الطرف السالب. ولذلك يسمى الإجهاد (5) أيضا الجهد في محطات المصدر.

نرى من الصيغة (5) ما سيحدث في دائرة حقيقية - بعد كل شيء، يتم ضربها بكسر أقل من واحد. ولكن هناك حالتين حيث .

1. المصدر الحالي المثالي. هذا هو اسم المصدر ذو المقاومة الداخلية الصفرية. في الصيغة (5) تعطي .

2. دائرة مفتوحة. النظر في المصدر الحالي نفسه، خارج الدائرة الكهربائية. في هذه الحالة يمكننا أن نفترض أن المقاومة الخارجية كبيرة بشكل لا نهائي: . ثم لا يمكن تمييز القيمة عن، والصيغة (5) تعطينا مرة أخرى.

معنى هذه النتيجة بسيط: إذا كان المصدر غير متصل بالدائرة، فإن الفولتميتر المتصل بأقطاب المصدر سيظهر المجال الكهرومغناطيسي الخاص به.

كفاءة الدائرة الكهربائية

ليس من الصعب معرفة سبب تسمية المقاوم بالحمولة النافعة. تخيل أنه مصباح كهربائي. الحرارة المتولدة من المصباح الكهربائي هي مفيدلأنه بفضل هذا الدفء يحقق المصباح غرضه - فهو يعطي الضوء.

دعونا نشير إلى كمية الحرارة المنطلقة على الحمولة خلال ذلك الوقت.

إذا كان التيار في الدائرة هو

يتم أيضًا إطلاق كمية معينة من الحرارة من المصدر الحالي:

إجمالي كمية الحرارة المنبعثة في الدائرة هي:

كفاءة الدائرة الكهربائيةهي نسبة الحرارة المفيدة إلى الإجمالي:

كفاءة الدائرة تساوي الوحدة فقط إذا كان المصدر الحالي مثاليًا.

قانون أوم لمنطقة غير متجانسة

قانون أوم البسيط صالح لما يسمى بالقسم المتجانس من الدائرة - أي القسم الذي لا توجد فيه مصادر تيار. الآن سوف نحصل على المزيد من العلاقات العامة، والتي يتبعها كل من قانون أوم لقسم متجانس وقانون أوم الذي تم الحصول عليه أعلاه لسلسلة كاملة.

يسمى قسم الدائرة غير متجانسةإذا كان لديه مصدر الحالي. وبعبارة أخرى، فإن القسم غير المتجانس هو القسم الذي يحتوي على EMF.

على الشكل. يوضح الشكل 3 قسمًا غير متجانس يحتوي على مقاوم ومصدر حالي. إن المجال الكهرومغناطيسي للمصدر هو ، وتعتبر مقاومته الداخلية صفرًا (إذا كانت المقاومة الداخلية للمصدر هي ، يمكنك ببساطة استبدال المقاوم بمقاوم).

أرز. 3. EMF "يساعد" التيار:

القوة الحالية في القسم متساوية، ويتدفق التيار من نقطة إلى أخرى. هذا التيار لا ينتج بالضرورة عن مصدر واحد. المنطقة قيد النظر، كقاعدة عامة، هي جزء من الدائرة (غير موضحة في الشكل)، وقد تكون مصادر التيار الأخرى موجودة في هذه الدائرة. ولذلك، فإن التيار هو نتيجة للعمل التراكمي الجميعمصادر في الدائرة

دع إمكانات النقاط تكون مساوية لـ و على التوالي. نؤكد مرة أخرى أننا نتحدث عن إمكانات المجال الكهربائي الثابت الناتج عن عمل جميع مصادر الدائرة - ليس فقط المصدر الذي ينتمي إلى هذا القسم، ولكن أيضًا، ربما، متاح خارج هذا القسم.

الجهد في منطقتنا هو: بمرور الوقت، تمر شحنة عبر القسم، بينما يقوم المجال الكهربائي الثابت بالعمل:

بجانب، عمل إيجابييصنع مصدرًا حاليًا (بعد كل شيء، مرت الشحنة عبره!):

القوة الحالية ثابتة، وبالتالي فإن إجمالي العمل لدفع الشحنة، الذي يتم إجراؤه على الموقع بواسطة مجال كهربائي ثابت وقوى مصدر خارجي، يتم تحويله بالكامل إلى حرارة:.

نستبدل هنا العبارات بقانون جول-لينز:

التخفيض بمقدار ، نحصل عليه قانون أوم لمقطع غير متجانس من الدائرة:

(6)

أو وهو نفسه:

(7)

لاحظ علامة الزائد الموجودة أمامه. لقد أشرنا بالفعل إلى سبب ذلك - المصدر الحالي في هذه الحالة هو الذي ينفذ إيجابيالعمل، "سحب" الشحنة داخل نفسها من الطرف السالب إلى الطرف الموجب. ببساطة، المصدر "يساعد" على تدفق التيار من نقطة إلى أخرى.

نلاحظ نتيجتين للصيغتين المشتقتين (6) و (7) .

1. إذا كان الموقع متجانساً . ثم من الصيغة (6) نحصل على - قانون أوم لمقطع متجانس من السلسلة.

2. افترض أن المصدر الحالي لديه مقاومة داخلية. وهذا، كما ذكرنا سابقًا، يعادل الاستبدال بـ:

الآن دعونا نغلق قسمنا من خلال ربط النقاط و . نحصل على السلسلة الكاملة التي تمت مناقشتها أعلاه. في هذه الحالة يتبين أن الصيغة السابقة ستتحول أيضًا إلى قانون أوم لسلسلة كاملة:

وهكذا، فإن قانون أوم للقسم المتجانس وقانون أوم للدائرة الكاملة كلاهما يتبعان قانون أوم للقسم غير المتجانس.

قد تكون هناك حالة اتصال أخرى عندما "يمنع" المصدر التيار من التدفق عبر القسم. يظهر مثل هذا الوضع في الشكل. 4 . هنا يتم توجيه التيار القادم من إلى ضد عمل القوى الخارجية للمصدر.

أرز. 4. المجالات الكهرومغناطيسية "تتداخل" مع التيار:

كيف يكون هذا ممكنا؟ الأمر بسيط للغاية: المصادر الأخرى المتوفرة في الدائرة خارج القسم قيد النظر "تطغى" على المصدر الموجود في القسم وتجبر التيار على التدفق ضده. وهذا بالضبط ما يحدث عندما تقوم بشحن الهاتف: يتسبب المحول المتصل بالمنفذ في حركة الشحنات ضد القوى الخارجية لبطارية الهاتف، وبالتالي يتم شحن البطارية!

ما الذي سيتغير الآن في اشتقاق صيغنا؟ شيء واحد فقط - عمل القوى الخارجية سيصبح سلبياً:

فيكون قانون أوم للقطعة غير المتجانسة على الشكل التالي:

(8)

حيث، كما كان من قبل، هو الجهد على القسم.

دعونا نجمع الصيغتين (7) و (8) معًا ونكتب قانون أوم للقسم ذي المجال الكهرومغناطيسي كما يلي:

يتدفق التيار من نقطة إلى أخرى. إذا كان اتجاه التيار يتزامن مع اتجاه القوى الخارجية، فسيتم وضع علامة "زائد" في المقدمة؛ إذا كانت هذه الاتجاهات متعاكسة، فسيتم وضع "ناقص".

يسمى أحد عناصر الدائرة الكهربائية المصممة لتوليد الكهرباء بالمصدر. طاقة كهربائية. في المصدر هناك تحول إلى طاقة كهربائية لأنواع أخرى من الطاقة.

ومن الناحية العملية، يتم استخدام المصادر الرئيسية التالية: المولدات الكهروميكانيكية (الآلات الكهربائية لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية)، الكهربائية المصادر الكيميائية(الخلايا الكلفانية، البطاريات)، المولدات الكهربائية الحرارية (أجهزة التحويل المباشر للطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية)، المولدات الكهروضوئية (محولات الطاقة الإشعاعية إلى طاقة كهربائية).

تتم دراسة مبادئ تحويل الطاقة الحرارية والإشعاعية والكيميائية إلى طاقة كهربائية في مقرر الفيزياء.

الملكية المشتركةجميع المصادر هي
أنه يوجد فيهم تقسيم للإيجابية
وتتشكل شحنات سالبة وقوة دافعة كهربائية (EMF). ما هو إي دي إس؟

في أبسط دائرة كهربائية لحركة الشحنات سعلى طول محيط الدائرة المغلقة (الشكل 2.8)، يتم استهلاك عمل المصدر أ و.

يبذل المصدر نفس القدر من العمل لتحريك كل وحدة شحن. لذلك مع زيادة سالزيادات في نسبة مباشرة إلى A و، ونسبتها أ و / ف،مُسَمًّى القوة الدافعة الكهربائية، يبقى دون تغيير:

ه = أ و / ف.(2.12)

إن المجالات الكهرومغناطيسية (EMF) تساوي عددياً الشغل الذي يبذله المصدر، حيث تقوم بتوصيل شحنة مقدارها 1 درجة مئوية على طول دائرة دائرة مغلقة(1).

وحدة EMF، كذلك الجهد - فولت(في).

بفضل المجال الكهرومغناطيسي، يتم الحفاظ على قيمة تيار معينة في الدائرة الكهربائية.

منذ EMF لا يعتمد على ف،والتيار أنا = ف / رالذي - التي EMF للمصدر لا يعتمد على التيار(2).

عندما يتغير التيار، تتغير قوة المصدر ص ط.استخدام التعبيرات P و \u003d A و / t و A و \u003d التيسير الكميو ف = ذلك،

نحصل على صيغة حساب قوة المصدر:

ف و = EI. (2.13)

وبالتالي، عندما تتغير مقاومة جهاز الاستقبال، يتغير تيار الدائرة ومصدر الطاقة وقدرة جهاز الاستقبال. في هذه الحالة، يتم ملاحظة الموضع (5) ويعمل المجال الكهرومغناطيسي الثابت بشكل مستمر، مما يؤدي إلى إنشاء تيار.

حسب ميزان القوى

P و \u003d P + P في،

أين ر- قوة المتلقي؛ P في - خسائر المقاومة الداخلية آر بيالمصدر (يتم إهمال الخسائر في أسلاك التوصيل).

باستبدال قيمة القدرة من الصيغ (2.10) و (2.13) في هذه المعادلة باستخدام الموضع (3) نحصل على:

EI=UI+UJ;

E=U+U في(2.14)

(الفعل يساوي مجموع ردود الفعل).

في الدائرة المغلقة، يواجه المجال الكهرومغناطيسي مقاومة من مجموع انخفاضات الجهد في أقسام الدائرة.

وباستخدام التعبير (2.14) وقانون أوم نحصل على

ه = IR + IR ب .(2.15)

في هذه المعادلة هو آر بيلأن معلمات المصدر ثابتة. عند تغيير مقاومة المتلقي رالتيار يغير قيمته التيار في الدائرة له قيمة محددة بدقة، وهو أمر ضروري لإنشاء انخفاضات في الجهد في أقسام الدائرة التي توازن المجال الكهرومغناطيسي(3). وبالمثل، في الميكانيكا، تكون سرعة حركة الأجسام بحيث تكون مقاومة قوى الاحتكاك الناتجة عن هذه السرعة متوازنة مع عمل القوى التي تحرك الجسم.

من المعادلة (2.15) الحالية

أنا = ه/(ص + ص ب).(2.16)

تعكس هذه الصيغة قانون أوم للدائرة بأكملها:تتناسب القوة الحالية في الدائرة بشكل مباشر مع EMF للمصدر.

وتجدر الإشارة إلى أن المعادلة (2.14) هي حالة خاصة من قانون كيرشوف الثاني والتي صيغت على النحو التالي: المجموع الجبري للمجالات الكهرومغناطيسية لأي دائرة مغلقة لدائرة كهربائية يساوي المجموع الجبري لانخفاض الجهد عبر مقاومات الدائرة:

ΣΕ=ΣIR (2.17)

في جوازات سفر الأجهزة (المصادر، أجهزة الاستقبال، الأجهزة، الأجهزة)، في الكتالوجات، يتم إعطاء قيم التيارات، الفولتية، القوى، والتي تم تصميم الجهاز من قبل الشركة المصنعة لطبيعي، يسمى الاسمي ، وضع التشغيل. وتتميز المصادر القوة المصنفة الرقم الهيدروجيني 0 م ,اسمي الحالي والجهد ش ح 0 م .

للتين. 2.8 الجهد عند طرفي المصدر والمستقبل هو نفسه (نظرًا لأنهما متصلان بأطراف مشتركة). نحدد هذا الضغط من الصيغة (2.14):

U=E-IRB،(2.18)

أين ر فيهي المقاومة الداخلية للمصدر.

يكون الجهد عند أطراف المصدر الذي يعمل كمولد أقل من EMF بمقدار انخفاض الجهد عبر المقاومة الداخلية للمصدر(4).

في التصنيف الحاليمصدر الجهد الاسمي. عندما يتغير وضع الدائرة (تغير التيار) طبقاً للصيغة (2.18) يتغير الجهد. إذا كانت انحرافات الجهد والتيار والطاقة ضمن الحدود المقبولة، فإن هذا الوضع يسمى العمل.

إذا كانت الدائرة مفتوحة، يكون التيار صفرًا. يسمى هذا الوضع للدائرة أو عناصرها بالوضع حركة خاملة(XX).

من الصيغة (2.18) يتبع ذلك في وضع الخمول ش = ه.

يمكن قياس المجال الكهرومغناطيسي للمصدر باستخدام الفولتميتر (الشكل 2.9) باعتباره الجهد عند أطرافه في وضع الخمول(5).

يُطلق على وضع الدائرة الكهربائية، الذي يكون فيه قسم يحتوي على عنصر واحد أو أكثر، دائرة قصيرة، وضع الدائرة القصيرة (SC).

عند الدائرة القصيرة R = 0 U = أنا ك R = 0ولا يتم التصدي لعمل المجال الكهرومغناطيسي إلا من خلال انخفاض الجهد داخل المصدر E = أنا إلى R في(الشكل 2.10).

عادة ما تكون المقاومة الداخلية للمصادر صغيرة. لذلك، فإن تيار الدائرة القصيرة I K \u003d E / R B كبير وخطير على المصدر والأسلاك من خلال التأثير الحراري. لحماية ماس كهربائى للمصادر والأسلاك عن طريق العمل الحراري. لحماية المصادر وعناصر الدائرة الأخرى من دوائر القصر، غالبًا ما يتم استخدام الصمامات، التي تنفجر مدخلاتها من تيار الدائرة القصيرة وتكسر الدائرة.

عمليا، يتم في بعض الأحيان إهمال المقاومة الداخلية للمصدر، باعتبار أنها تساوي الصفر. في هذه الحالة، فإن جهد المصدر وفقًا للصيغة (2.18) يساوي المجال الكهرومغناطيسي عند أي تيار، ولا تظهر المخططات مصدر المجال الكهرومغناطيسي (كما في الشكل 2.8)، ولكن الجهد عند أطرافه .

لكي نفهم ما هي القوة الدافعة الكهربائية لمصدر الطاقة الكهربائية، من الضروري أن نتذكر ما هو التيار الكهربائي وبسبب ما يتحرك في الدائرة الكهربائية.

من المعروف أن التيار الكهربائي يتحرك في الدائرة بسبب فرق الجهد. وحتى لا تتوقف حركة التيار، من الضروري توفير فرق الجهد هذا بشكل مستمر بين أقطاب مصدر الجهد الذي تتصل به الدائرة.

ويمكن مقارنة ظاهرة مماثلة بأنبوب متصل بخزانين من الماء. إذا كانت هذه الخزانات تحتوي على مستوى مختلفالماء، فمن المؤكد أنه سيبدأ بالتدفق عبر الأنبوب من وعاء إلى آخر والعكس صحيح؛ فإذا كان اختلاف منسوب الماء بين الأوعية ثابتاً فإن حركة الماء لا تتوقف.

يساعد هذا المثال على فهم ما يحدث في الدائرة الكهربائية. الطاقة الكهربائية المؤثرة داخل المصدر تحافظ باستمرار على تيار كهربائي. وبالتالي، يتم ضمان التشغيل المستمر.

مفهوم "القوة الدافعة الكهربائية"

في هذه الحالة، القوة الدافعة الكهربائية (EMF) هي القوة التي تحافظ على فرق الجهد عند أقطاب مختلفة لمصدر الطاقة، وهي تسبب وتحافظ على حركة التيار، وتتغلب أيضًا على المقاومة الداخلية للموصل، وما إلى ذلك.

يمكن للتيار أن يتدفق عبر الموصل طالما أن هناك فرق محتمل. تكون الإلكترونات الحرة في حركة مستمرة بين الأجسام المتصلة في دائرة كهربائية.

القوة الدافعة الكهربائية هي كمية فيزيائية، أي يمكن قياسها واستخدامها كأحد خصائص الدائرة الكهربائية. في مصادر ثابتة، أو التيار المتناوبيميز EMF عمل القوى غير المحتملة. هذا هو عمل قوى خارجية أو غير محتملة في حلقة مغلقة عندما تتحرك مفردة الشحنة الكهربائيةعلى طول الكفاف بأكمله.

ظهور القوة الدافعة الكهربائية

موجود أنواع مختلفةمصادر الطاقة الكهربائية. يمكن تمييز كل واحد منهم بطرق مختلفة، ولكل نوع ميزاته الأساسية. تؤثر هذه الميزات على حدوث القوة الدافعة الكهربائية وأسبابها هذه الظاهرةمحددة للغاية، أي أنها تعتمد على نوع المصدر.

ما هو النقطة الرئيسيةاختلافات؟ على سبيل المثال، إذا أخذنا المصادر الكيميائية للطاقة الكهربائية، مثل البطاريات، والخلايا الجلفانية الأخرى، فإن القوة الدافعة الكهربائية تصبح نتيجة تفاعل كيميائي. إذا نظرنا إلى المولدات، فالسبب هنا هو الحث الكهرومغناطيسي، وفي مختلف العناصر الحرارية هو الأساس طاقة حرارية. هذا يولد تيار كهربائي.

قياس القوة الدافعة الكهربائية

يتم قياس القوة الدافعة الكهربائية بالفولت، تمامًا مثل الجهد. هذه الكميات مترابطة. ومع ذلك، يمكن قياس المجالات الكهرومغناطيسية على قسم منفصل من الدائرة الكهربائية، ثم لن يتم قياس عمل جميع القوى المؤثرة على هذه الدائرة، ولكن فقط تلك الموجودة على قسم واحد من الدائرة.

يمكن أيضًا أن يسمى فرق الجهد، وهو سبب حدوث ومرور التيار عبر الدائرة، بالجهد. ومع ذلك، إذا كان المجال الكهرومغناطيسي هو عمل قوى خارجية يتم تنفيذه عندما تتحرك شحنة وحدة، فلا يمكن وصفه باستخدام فرق الجهد، أي الجهد، نظرًا لأن العمل يعتمد على مسار الشحنة، فإن هذه القوى غير محتمل. هذا هو الفرق بين مفاهيم مثل الجهد والقوة الدافعة الكهربائية.

تؤخذ هذه الميزة في الاعتبار عند قياس المجالات الكهرومغناطيسية والجهد. وفي كلتا الحالتين، يتم استخدام الفولتميتر. من أجل قياس المجال الكهرومغناطيسي، تحتاج إلى توصيل الفولتميتر بأطراف مصدر الطاقة بدائرة خارجية مفتوحة. إذا كنت ترغب في قياس الجهد على القسم المحدد من الدائرة الكهربائية، فيجب توصيل الفولتميتر بالتوازي مع نهايات قسم معين.

يمكن أن يكون المجال الكهرومغناطيسي والجهد لمصدر الطاقة الكهربائية مستقلين عن حجم التيار الكهربائي في الدائرة؛ في دائرة مفتوحة، التيار هو صفر. ومع ذلك، إذا كان المولد أو البطارية يعمل، فإنهما يثيران المجال الكهرومغناطيسي، مما يعني ظهور جهد بين الأطراف.