فعالیت ۲-۵ فصل دوم فیزیک یازدهم
میدان الکتریکی درون باتری از پایانهی مثبت به سمت پایانهی منفی است. توضیح دهید چرا وقتی از پایانهی مثبت باتری به سمت پایانهی منفی آن میرویم، پتانسیل کاهش مییابد و بالعکس.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۲-۵ فصل دوم فیزیک یازدهم
این سؤال به تحلیل **نیروها و میدانها** در داخل یک باتری برای حفظ اختلاف پتانسیل میپردازد. 🔋
---
## ۱. حرکت در جهت میدان الکتریکی $(\vec{E})$
* **جهت میدان:** میدان الکتریکی $(\vec{E})$ در داخل باتری از پایانهی **مثبت** به سمت پایانهی **منفی** است.
* **قانون پتانسیل:** پتانسیل الکتریکی همواره در **جهت خطوط میدان** **کاهش** مییابد. (این جهت، همان جهت طبیعی حرکت بارهای مثبت است.)
$$\mathbf{\text{نتیجه: حرکت از مثبت به منفی (در جهت } \vec{E}) \text{ باعث کاهش پتانسیل میشود.}}$$
---
## ۲. حرکت در خلاف جهت میدان الکتریکی ($\vec{E})$
* **جهت حرکت:** حرکت از پایانهی **منفی** به سمت پایانهی **مثبت** (درون باتری).
* **نیروی شیمیایی:** برای اینکه باتری کار کند و اختلاف پتانسیل را حفظ کند، **نیروهای غیرالکتریکی** (شیمیایی) باید بارهای مثبت را **در خلاف جهت میدان الکتریکی** $(\vec{E})$ داخلی حرکت دهند (از پتانسیل پایینتر به پتانسیل بالاتر).
* **قانون پتانسیل:** حرکت در جهت **خلاف خطوط میدان** باعث **افزایش پتانسیل** میشود.
$$\mathbf{\text{نتیجه: حرکت از منفی به مثبت (در خلاف جهت } \vec{E}) \text{ باعث افزایش پتانسیل میشود.}}$$
**نکته:** نیروی محرکه $(\varepsilon)$ دقیقاً برابر با کاری است که این نیروهای شیمیایی برای افزایش پتانسیل بارهای مثبت از منفی به مثبت انجام میدهند.