أجهزة قياس مثالية: الأميتر والفولتميتر لا يزعجان الدائرة

1 · توقّع

يضاف أميتر (على التوالي) وفولتميتر (على التوازي) إلى دائرة مقاومة بسيطة لقياسها. هل يغير الجهازان نفسيهما سلوك الدائرة؟

• نعم — إضافة الجهازين تغير دائمًا التيار والجهد اللذين تحاول قياسهما.
• يتوقف ذلك على قيمة المقاومة التي تختبرها.
• لا — الأميتر المثالي مقاومته صفر والفولتميتر المثالي مقاومته ما لا نهاية، فلا يزعج أي منهما الدائرة.

2 · التجهيز

1. افتح تجربة الدائرة المقيسة واضغط إعادة. الأميتر على التوالي مع R1؛ والفولتميتر على التوازي عبره.
2. فعّل قراءتي الأميتر والفولتميتر.
3. اضبط قيمة R1 لكل تجربة وسجل قراءة الأميتر.

3 · اجمع البيانات

ارسم قراءة الأميتر I (المحور y) مقابل 1/R1 (المحور x) لتجاربك الثلاث.

4 · حلّل

1. لمحاولة واحدة، احسب I = E/R1 باستخدام E = 9 V. قارن بالجدول. لاحظ أن قراءة الفولتميتر تبقى 9 V في كل محاولة — اشرح لماذا.
2. الأميتر المثالي 0 Ω فلا يهبط جهدًا — تظهر القوة الدافعة الكاملة للبطارية عبر R1 مهما كانت قيمته. اشرح لماذا يعني ذلك أن قراءة الفولتميتر لا تتغير أبدًا مع تغير R1 (والتيار).

5 · وسّع

1. للأميتر الحقيقي مقاومة صغيرة غير صفرية، وللفولتميتر الحقيقي مقاومة كبيرة لكن منتهية. عند R1 صغيرة جدًا، هل تصبح مقاومة الأميتر الحقيقي (غير المثالي) أهم أم أقل أهمية مقارنة بـR1؟
2. تضع هذه التجربة الأميتر على التوالي والفولتميتر على التوازي — الوضع الوحيد الذي لا يزعج الدائرة. انظر تجربة الأجهزة المعكوسة لترى ما يفسد عند وضعهما بالعكس.

الفيزياء خلف هذه التجربة

← عودة إلى التجربة