صفحة 86 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

تتحرف مؤشرات العديد من الجلفانومترات إلى أقصى تدريج عند مرور تيارات صغيرة مثل 50 × 10-6 A (50 μA) ومقاومة ملف الجلفانومتر الحساس تساوي 1000 Ω تقريباً.

الأميتر ولقياس تيارات أكبر يمكن تحويل الجلفانومتر إلى أميتر بتوصيل مقاومة صغيرة جداً على التوازي مع الجلفانومتر كما في الشكل 20-3. لتصبح المقاومة الكلية للأميتر صغيرة جداً ولا تؤثر على مرور التيار عند توصيل الأميتر في الدائرة على التوالي كما في الشكل 20-3. وبهذا يمر معظم التيار I خلال المقاومة التي تسمى مجزئ التيار؛ لأن معظم التيار يمر عبر المقاومة، في حين يمر تيار I صغير (بضعة ميكروأمبيرات) في الجلفانومتر. ويمكن اختيار مقاومة مجزئ التيار وفق تدريج الانحراف المطلوب.

ويمكن تحويل الجلفانومتر إلى فولتميتر بتوصيله بمقاومة كبيرة على التوالي (المضاعف)، كما في الشكل 20-3. حيث يقيس الجلفانومتر التيار المار في الدائرة الذي تمت إضافته. لتصبح المقاومة الكلية للجلفانومتر كبيرة جداً ولا تؤثر على مرور التيار عند توصيل الفولتميتر في الدائرة كما في الشكل 20-3d. حيث V فرق الجهد الكهربائي خلال الفولتميتر، بينما R المقاومة الكلية للجلفانومتر وللمقاومة التي أضيفت. افترض الآن أنك تريد جعل مؤشر الجلفانومتر ينحرف إلى أقصى تدريج عند تطبيق فرق جهد مقداره 10 V. ومن طرفيه، فعليك اختيار مقاومة مناسبة؛ بحيث يتحقق ذلك الانحراف عندما يمر تيار في الجلفانومتر والمقاومة.

المحركات الكهربائية تبين لك أن الحلقة السلكية البسيطة المستخدمة في الجلفانومتر لا يمكن أن تدور أكثر من 180°؛ حيث تدفع القوى الجانب الأيمن من الحلقة إلى أعلى، بينما تدفعها الأيسر إلى أسفل، حتى تصبح الحلقة في وضع رأسي. ولن تتمكن الحلقة من الاستمرار في الدوران؛ لأن القوى تبقى إلى أعلى وإلى أسفل، أي موازية لمستوى الحلقة، فلا تعود قادرة على إحداث أي دوران فيها.

كيف يمكنك للسماح للحلقة بمواصلة دورانها؟ يجب أن ينعكس اتجاه التيار المار في الحلقة عندما تصبح في وضع رأسي. وهذا الانعكاس يسمح للحلقة بمواصلة دورانها. كما هو موضح في الشكل 21-3. ولعكس اتجاه التيار يجب المحافظة على استمرار التوصيلات الكهربائية، وتسمى الفُرشاتين، وحلقة مقسومة إلى نصفين. وتصنع الفرشاتان في العادة من الجرافيت، وتثبتان بطريقة ما بحيث تلامسان عاكس التيار.

تتحرف مؤشرات العديد من الجلفانومترات إلى أقصى تدريج عند مرور تيارات صغيرة مثل 50 × 10-6 A (50 μA) ومقاومة ملف الجلفانومتر الحساس تساوي 1000 Ω تقريباً. الأميتر ولقياس تيارات أكبر يمكن تحويل الجلفانومتر إلى أميتر بتوصيل مقاومة صغيرة جداً على التوازي مع الجلفانومتر كما في الشكل 20-3. لتصبح المقاومة الكلية للأميتر صغيرة جداً ولا تؤثر على مرور التيار عند توصيل الأميتر في الدائرة على التوالي كما في الشكل 20-3. وبهذا يمر معظم التيار I خلال المقاومة التي تسمى مجزئ التيار؛ لأن معظم التيار يمر عبر المقاومة، في حين يمر تيار I صغير (بضعة ميكروأمبيرات) في الجلفانومتر. ويمكن اختيار مقاومة مجزئ التيار وفق تدريج الانحراف المطلوب. ويمكن تحويل الجلفانومتر إلى فولتميتر بتوصيله بمقاومة كبيرة على التوالي (المضاعف)، كما في الشكل 20-3. حيث يقيس الجلفانومتر التيار المار في الدائرة الذي تمت إضافته. لتصبح المقاومة الكلية للجلفانومتر كبيرة جداً ولا تؤثر على مرور التيار عند توصيل الفولتميتر في الدائرة كما في الشكل 20-3d. حيث V فرق الجهد الكهربائي خلال الفولتميتر، بينما R المقاومة الكلية للجلفانومتر وللمقاومة التي أضيفت. افترض الآن أنك تريد جعل مؤشر الجلفانومتر ينحرف إلى أقصى تدريج عند تطبيق فرق جهد مقداره 10 V. ومن طرفيه، فعليك اختيار مقاومة مناسبة؛ بحيث يتحقق ذلك الانحراف عندما يمر تيار في الجلفانومتر والمقاومة. المحركات الكهربائية تبين لك أن الحلقة السلكية البسيطة المستخدمة في الجلفانومتر لا يمكن أن تدور أكثر من 180°؛ حيث تدفع القوى الجانب الأيمن من الحلقة إلى أعلى، بينما تدفعها الأيسر إلى أسفل، حتى تصبح الحلقة في وضع رأسي. ولن تتمكن الحلقة من الاستمرار في الدوران؛ لأن القوى تبقى إلى أعلى وإلى أسفل، أي موازية لمستوى الحلقة، فلا تعود قادرة على إحداث أي دوران فيها. كيف يمكنك للسماح للحلقة بمواصلة دورانها؟ يجب أن ينعكس اتجاه التيار المار في الحلقة عندما تصبح في وضع رأسي. وهذا الانعكاس يسمح للحلقة بمواصلة دورانها. كما هو موضح في الشكل 21-3. ولعكس اتجاه التيار يجب المحافظة على استمرار التوصيلات الكهربائية، وتسمى الفُرشاتين، وحلقة مقسومة إلى نصفين. وتصنع الفرشاتان في العادة من الجرافيت، وتثبتان بطريقة ما بحيث تلامسان عاكس التيار. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 20-3 تم توصيل الجلفانومتر بهذه الطريقة والاستخدامة كاميتر (a). Description: Circuit diagram showing a galvanometer (G) with a shunt resistor (Rs) in parallel, and a series resistor (Rm) for ammeter configuration. Current I splits into Im through the galvanometer and Is through the shunt. Context: Illustrates how a galvanometer can be converted into an ammeter by adding a low-resistance shunt in parallel. **DIAGRAM**: وتم توصيل الجلفانومتر بهذه الطريقة لاستخدامه كفولتميتر (b). Description: Circuit diagram showing a galvanometer (G) with a high-resistance multiplier (R) in series, for voltmeter configuration. Current I flows through both. Context: Illustrates how a galvanometer can be converted into a voltmeter by adding a high-resistance multiplier in series. **DIAGRAM**: يوصل الأميتر في الدائرة على التوالي (c). Description: Diagram of a meter (likely galvanometer) with a scale and needle, labeled 'G' and 'مجزئ R'. It shows connections for series and parallel resistors. Context: Represents the galvanometer movement used in ammeters and voltmeters. **DIAGRAM**: يوصل الفولتميتر في الدائرة على التوازي (d). Description: Circuit diagram showing a meter (labeled 'G' and 'مضاعف R') connected in parallel across a resistor, representing a voltmeter configuration. Context: Represents the voltmeter configuration, showing the meter connected in parallel.