يعتبر فرق الجهد الكهربائي بين أي نقطتين على مسار دائري مغلق (مثل دائرة كهربائية) يساوي صفر، وذلك بشرط أن يكون المجال الكهربائي متحفظًا.
ويمكننا تفسير هذا الأمر بشكل علمي كما يلي :
المجال الكهربائي المتحفظ: يعني أن الشغل المبذول لنقل شحنة كهربائية بين نقطتين لا يعتمد على المسار المتبع، بل يعتمد فقط على النقطتين الابتدائية والنهائية.
المسار الدائري: في دائرة مغلقة، عندما تعود الشحنة إلى نقطة البداية، فإن الشغل الكلي المبذول عليها يساوي صفرًا. وبما أن الشغل المبذول يساوي فرق الجهد مضروبًا في الشحنة، فإن فرق الجهد الكلي يجب أن يكون صفرًا.
مثال:
تخيل بطارية متصلة بمصباح كهربائي. عندما يتحرك التيار الكهربائي (وهو عبارة عن شحنات) حول الدائرة المغلقة، فإنه يعود إلى نقطة البداية. وبما أن الشحنة عادت إلى نفس النقطة، فإن الشغل الكلي المبذول عليها يساوي صفرًا، وبالتالي فإن فرق الجهد الكلي حول الدائرة يساوي صفرًا.
متى لا تساوي صفرًا؟
في حالة وجود مصدر للطاقة: إذا كان هناك مصدر للطاقة في الدائرة (مثل بطارية)، فإن هذا المصدر يوفر الطاقة اللازمة لتحريك الشحنات، وبالتالي يكون هناك فرق جهد بين طرفي المصدر.
في حالة وجود مجال مغناطيسي متغير: إذا كان هناك مجال مغناطيسي متغير يقطع الدائرة، فإن ذلك يؤدي إلى توليد قوة دافعة كهربائية، مما يسبب فرق جهد.
باختصار:
في معظم الحالات، يكون فرق الجهد الكهربائي بين أي نقطتين على مسار دائري مغلق يساوي صفرًا. ولكن هناك بعض الاستثناءات التي يجب أخذها في الاعتبار.