تمرین ۱-۱۰ فصل اول فیزیک یازدهم
اگر پایانه‌ی مثبت یک باتری $۱۲ \text{ ولتی}$ را مرجع پتانسیل در نظر بگیریم، پتانسیل پایانه‌ی منفی آن چند ولت خواهد شد؟
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۱-۱۰ فصل اول فیزیک یازدهم
این تمرین در مورد تعریف **اختلاف پتانسیل** و مفهوم **نقطه‌ی مرجع** (پتانسیل صفر) است. 💡
### مفاهیم کلیدی
1. **ولتاژ باتری (اختلاف پتانسیل):** عدد $۱۲ \text{ ولت}$ روی باتری، **اختلاف پتانسیل الکتریکی** ($elta V$) بین دو پایانه‌ی مثبت و منفی آن را نشان می‌دهد.
$$\Delta V = V_{\text{مثبت}} - V_{\text{منفی}} = ۱۲ \text{ ولت}$$
2. **مرجع پتانسیل (نقطه‌ی صفر):** در فیزیک، پتانسیل یک نقطه‌ی خاص را به صورت قراردادی **صفر** در نظر می‌گیرند. این مرجع می‌تواند زمین یا هر نقطه‌ی دیگری باشد. در اینجا، پایانه‌ی مثبت باتری به عنوان مرجع در نظر گرفته شده است.
$$V_{\text{مثبت}} = ۰ \text{ ولت}$$
### محاسبه پتانسیل پایانه‌ی منفی
اکنون مقدار $V_{\text{مثبت}}$ (مرجع) را در رابطه‌ی اختلاف پتانسیل جایگذاری می‌کنیم:
$$\Delta V = V_{\text{مثبت}} - V_{\text{منفی}}$$
$$۱۲ \text{ ولت} = ۰ \text{ ولت} - V_{\text{منفی}}$$
$$\mathbf{V_{\text{منفی}} = -۱۲ \text{ ولت}}$$
**پاسخ:** اگر پایانه‌ی مثبت باتری $۱۲ \text{ ولتی}$ را مرجع پتانسیل ($۰ \text{ ولت}$) در نظر بگیریم، پتانسیل پایانه‌ی منفی آن **$-۱۲ \text{ ولت}$** خواهد شد.
**مفهوم:** پتانسیل الکتریکی یک مقدار مطلق نیست، بلکه همیشه **نسبت به یک مرجع** تعریف می‌شود. با ثابت ماندن اختلاف پتانسیل ($۱۲ \text{ ولت}$)، با تغییر مرجع، مقادیر پتانسیل پایانه‌ها نیز جابه‌جا می‌شوند.
