الوضع الصحيح للأجهزة: أميتر تواليًا وفولتميتر توازيًا
1 · توقّع
لقياس تيار مقاومة وجهدها صحيحًا، يجب أن يوضع الأميتر على التوالي والفولتميتر على التوازي. إذا ركبت الجهازين هكذا، فهل تتصرف الدائرة كما لو لم يكونا هناك؟
- لا — أي وضع للجهازين يغير الدائرة نوعًا ما.
- يتوقف ذلك على قيمة المقاومة.
- نعم — الأجهزة المثالية الصحيحة الوضع لا تغير تيار الدائرة أو جهدها إطلاقًا.
2 · التجهيز
- افتح تجربة الأجهزة الصحيحة واضغط إعادة. الأميتر على التوالي مع R1؛ والفولتميتر على التوازي عبره.
- فعّل قراءتي الأميتر والفولتميتر.
- اضبط قيمة R1 لكل تجربة وسجل قراءة الأميتر.
3 · اجمع البيانات
| المقاومة R1 (Ω) | قراءة الفولتميتر V (V) | قراءة الأميتر I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
ارسم قراءة الأميتر I (المحور y) مقابل 1/R1 (المحور x) لتجاربك الثلاث.
4 · حلّل
- لمحاولة واحدة، احسب I = E/R1 باستخدام E = 9 V. قارن بالجدول، وأكد أن الفولتميتر يقرأ 9 V في كل محاولة مهما كانت R1.
- بصفر أوم الأميتر وما لا نهاية الفولتميتر، اشرح لماذا يتيح هذا الوضع قراءة التيار والجهد الحقيقيين للمقاومة دون إزعاج الدائرة إطلاقًا.
5 · وسّع
- انظر تجربة الأجهزة المعكوسة لترى ماذا يحدث لو انعكس وضع الأميتر والفولتميتر سهوًا. توقع، قبل النظر، هل يجعل العكس الدائرة تقرأ صفر تيار أم صفر جهد أم شيئًا آخر تمامًا.
- تقارب الملتيميترات الرقمية الحديثة الأميترَ والفولتميتر المثاليين عن قرب شديد (مقاومة داخلية دنيا وعليا على التوالي). لماذا قد يعطي جهاز أقدم أقل دقة قراءة تختلف بوضوح عن القيمة الحقيقية للدائرة؟
الفيزياء خلف هذه التجربة
الوضع الصحيح لأجهزة القياس
الأميتر يقيس التيار فيجب أن يكون جزءًا من مساره — موصولًا على التوالي. والفولتميتر يقيس فرق الجهد بين نقطتين فيجب أن يوصل على التوازي عبرهما، ساحبًا تيارًا يُهمل من عنده.