فيزياء - أميتر التيار المستمر للصف الثالث الثانوى 2016

فيزياء - أميتر التيار المستمر للصف الثالث الثانوى 2016

   أجهزة القياس

الوظيفة :-     قياس شدة التيارات المستمرة الكبيرة مباشرة .

الأساس العلمى :-   عزم الازدواج الl ؤثر فى ملف يمر به تيار قابل للحركة في مجال مغناطيسي منتظم .

شرح الأساس العلمى :

عندما يمر تيار كهربى فى ملف حر الحركة بين قطبى مغناطيس يتأثر الضلعان الطويلان للملف بقوتين متوازيتين و متضادتين فى الاتجاه و متساويتين فى المقدار فيكونان عزم ازدواج يعمل على تحريك الملف .

طريقة التوصيل فى الدائرة :-  يوصل الاميتر بالدائرة على التوالى (علل)  حتي يكون شدة التيار المار فيه هو نفس شدة التيار المار في الدائرة والمراد قياسه

كيفية تعديل الجلفانومتر إلى أميتر

يوصل مع ملف الجلفانومتر مقاومة صغيرة على التوازى تسمى مجزئ التيار R_s

         

  
تكبير الصورة معاينة الأبعاد الأصلية.

  
 

استنتاج قيمة مجزئ التيار  R_s

حيث أن مقاومة ملف الجلفانومتر ومقاومة المجزئ موصلة على التوازى فيصبح

       V_g   =  V_S

                   I_g R_g   =  I_s R_s

وحيث ان   I_s   = I  –  I_g  فيصبح   (I  –  I_g )    I_g  R_g   =  R_s

                 ويصبح    

مجزئ التيار  R_s  هو مقاومة صغيرة توصل على التوازى مع ملف الجلفانومتر لتحويله إلى أميتر .

وظيفة المجزئ :- 

     1- جعل المقاومة الكلية للأميتر صغيرة فلا تؤثر على شدة التيار المار فى الدائرة

     2- حماية ملف الجلفانومتر من التلف حيث يمر بها الجزء الأكبر من التيار .

     3- زيادة مدى الجهاز لقياس تيارات اكبر شدة.

حساسية الأميتر :-

هي ” النسبة بين أقصي تيار يقيسه الجلفانومتر قبل توصيل المجزئ إلي شدة التيار الكلي الذي يستطيع قياسه بعد توصيل المجزئ ” .               

 
 

ويمكن تعيين الحساسية أيضا بدلالة مقاومة المجزىء ومقاومة الجلفانومتر من العلاقة

 
 
 

 1-   جلفانومتر مقاومة ملفه 8  يقيس شدة تيار أقصاها 200 mA أحسب مقدار المقاومة اللازم توصيلها على التوازى مع ملف الجهاز لتحويله إلى أميتر يقيس شدة تيار أقصاها 1A و إذا وصل على التوازى مع هذه المقاومة مقاومة أخرى مساوية لها فى المقدار فكم تصبح النهاية العظمى لشدة التيار التى يمكن أن يقيسها الجهاز فى هذه الحالة ؟

2-   أحسب قيمة مجزئ التيار اللازم لإنقاص حساسية أميتر مقاومته    24 إلى الربع وما مقدار المقاومة الكلية المكافئة للأميتر و المجزئ معاً حينئذ .

 
 

ثانيا فولتميتر التيار المستمر

 

الوظيفة :-     قياس فرق الجهد بين أي نقطتين في دائرة كهربية  أو قياس القوة الدافعة الكهربية لمصدر مباشرة.

الأساس العلمى :-   عزم الازدواج المؤثر فى ملف يمر به تيار قابل للحركة في مجال مغناطيسي منتظم .

شرح الأساس العلمى :

عندما يمر تيار كهربى فى ملف حر الحركة بين قطبى مغناطيس يتأثر الضلعان الطويلان للملف بقوتين متوازيتين و متضادتين فى الاتجاه و متساويتين فى المقدار فيكونان عزم ازدواج يعمل على تحريك الملف .

طريقة التوصيل فى الدائرة :-   يوصل الاميتر بالدائرة على التوازى (علل)  حتي يكون فرق الجهد بين طرفي ملف الفولتميتر هو نفسه فرق الجهد المراد قياسه ؛ لأن التوصيل على التوازي يتميز بتساوي فرق الجهد.

كيفية تعديل الجلفانومتر إلى فولتميتر

يوصل مع ملف الجلفانومتر مقاومة كبيرة على التوالى تسمى مضاعف الجهد R_m

استنتاج قيمة مجزئ التيار  R_m

حيث ان مقاومة ملف الجلفانومتر ومقاومة المضاعف موصلة على التوالى

                 فيصبح         V_s   +    V_g=  V

                                       V_g   +  I_gR_s  = V

  ويصبح    

مضاعف الجهد  R_m  هو

مقاومة كبيرة توصل على التوالى مع ملف الجلفانومتر لتحويله إلى فولتميتر

وظيفة المضاعف :-

1- جعل المقاومة الكلية للفولتميتر كبيرة فلا تسحب تيار كبير من الدائرة ولا يحدث هبوط فى الجهد

 2- زيادة مدى الجهاز لقياس فروق جهد أكبر .

حساسية الفولتميتر :-

هي النسبة بين فرق جهد الجلفانومتر قبل توصيل مضاعف الجهد إلي فرق الجهد  بعد توصيل المضاعف

 

ويمكن تعيين الحساسية أيضا بدلالة مقاومة المضاعف ومقاومة الجلفانومتر من العلاقة :-

1-  جلفانومتر حساس مقاومه ملفه 0.1  يبلغ أقصى انحراف له عنده يمر به تيار كهربى شدته 1 mA أحسب مقاومة مضاعف الجهد ( R_m) اللازمة لتحويله إلى فولتميتر يصلح لقياس فرق جهد نهايته العظمى 5 V .                            ( 4999.9 Ω )

2- جلفانومتر حساس مقاومة ملفه 50  ينحرف مؤشرة لنهاية تدريجه إذا مر تيار شدته 0.002 A , وصل بمقاومه مضاعفة للجهد مقدارها 450   لتحويله لفولتميتر فما أقصى فرق جهد يستطيع قياسه         ؟ و إذا أريد استخدام الفولتميتر لقياس شدة التيار وصل بمجزئ تيار مقداره 0.1  . فما أقصى تيار يستطيع قياسه ؟   1 V – 10.002 A )        )

 

[url=http://cairodar.youm7.com/flashes/PDFfiles/physics arabic ch 2 l 7.pdf] لتحميل الدرس بصيغة PDF اضغط هنا..[/url]