Potential Difference and the Earthed Point
دائرة ثلاثية الأبعاد مع قضيب تأريض حقيقي مغروس في الأرض، وفوقها مشهدٌ للجهد معلَّق: عمود لكل عقدة، يرتفع فوق خط الصفر أو يتدلى تحته. حرّك مشبك التأريض فينزلق المشهد كله دون أن يتغير فرق واحد — وانزع المشبك فتصير الجهود غير قابلة للتحديد بينما V_AB ما زالت 12 فولت.
كيف تستخدم هذه المحاكاة
- اضغط Earth at A أو Earth at O أو Earth at B لنقل صفر الجهد في أنحاء الدائرة
- اضغط No earth لإزالة المرجع كليًا ومشاهدة الأعمدة وهي تفقد موطئ قدمها
- استخدم Side-on view لقراءة ارتفاعات الأعمدة في مقابل خط الصفر
- اضغط Reset لإعادة مشبك التأريض إلى عقدته الأصلية
ما الذي تلاحظه
- تحريك مشبك التأريض يُزلق كل الأعمدة صعودًا أو هبوطًا بالمقدار نفسه
- كل فرق جهد في الدائرة لا يتغير بتغير موضع التأريض
- قد تقع عقد تحت خط الصفر، فتعطي جهودًا سالبة عادية تمامًا
- بلا تأريض تصير الجهود المفردة غير محددة، أما الفروق فلا
- الفولتميتر يقرأ فرقًا دائمًا، ولهذا لا يحتاج التأريض ليعمل أبدًا
الفيزياء وراءها
فروق الجهد وحدها هي ذات المعنى الفيزيائي، لأن الفرق وحده هو الذي يبذل شغلًا على شحنة: W = qV_AB. وإسناد الصفر إلى عقدة مختارة اختيارٌ حر، والتأريض ليس إلا الطريقة المعتادة لإظهار ذلك الاختيار. وإزاحة المرجع تضيف الثابت نفسه إلى جهد كل عقدة، فيبقى كل فرق V_AB = V_A − V_B سليمًا دون مساس. وبلا أي مرجع لا تكون للجهود المفردة قيمة محددة، بينما تبقى الفروق بينها قابلة للقياس تمامًا كما كانت.