أسئلة: الأميتر والفولتميتر

الإجابة الصحيحة: على التوالي مع العنصر المراد قياس تياره

يُوصل الأميتر على التوالي ليمر التيار المراد قياسه بالكامل عبر الجهاز دون تجزئة.

الإجابة الصحيحة: حتى لا يُغير من قيمة التيار الأصلي في الدائرة

المقاومة الصغيرة تضمن عدم حدوث هبوط إضافي ملحوظ في جهد الدائرة عند إدراج الأميتر.

الإجابة الصحيحة: الفولتميتر

الفولتميتر يُصمم لقياس فرق الجهد بين طرفي عنصر معين.

الإجابة الصحيحة: بتوصيل مقاومة صغيرة على التوازي

مقاومة الشنت الصغيرة الموصولة على التوازي تسمح بمرور معظم التيار بعيداً عن الجلفانومتر.

الإجابة الصحيحة: مقاومة داخلية ما لا نهاية

المقاومة الكبيرة جداً تمنع مرور أي تيار عبر الفولتميتر، مما يحافظ على توزيع التيار الأصلي.

الإجابة الصحيحة: مقاومة كبيرة على التوالي

المقاومة المضاعفة الكبيرة الموصولة على التوالي تزيد من المقاومة الكلية للجهاز وتتحمل معظم فرق الجهد.

الإجابة الصحيحة: 1 فولت

من قانون أوم: $V = I_g \times R_g = 0.01 \times 100 = 1 \text{ V}$.

الإجابة الصحيحة: تتوقف الدائرة عن العمل تقريباً بسبب المقاومة العالية

المقاومة الكبيرة للفولتميتر تُضاف لمسار التيار الرئيسي فتجعله ضئيلاً جداً.

الإجابة الصحيحة: سحب جزء كبير من التيار الكلي بعيداً عن الجلفانومتر

تعمل الشنت كممر جانبي للتيار لحماية الجلفانومتر وتوسيع نطاق القياس.

الإجابة الصحيحة: أصغر من مقاومة الشنت

في التوصيل على التوازي، تكون المقاومة المكافئة دائماً أصغر من أصغر مقاومة في الفروع.

الإجابة الصحيحة: يزداد

كلما زادت قيمة المقاومة المضاعفة، زاد فرق الجهد الذي يمكن للجهاز تحمله.

الإجابة الصحيحة: التيارات الضعيفة جداً

الجلفانومتر مصمم لقياس التيارات الصغيرة (ميكرو أو مللي أمبير).

يجب أن تكون مقاومة الأميتر صغيرة جداً حتى لا يُحدث هبوطاً إضافياً في الجهد عند توصيله على التوالي، مما يضمن بقاء التيار الكلي في الدائرة كما هو دون تغيير. لو كانت مقاومة الأميتر كبيرة، فإنها ستضيف مقاومة إضافية كبيرة للمسار، مما يؤدي إلى تقليل شدة التيار الأصلي المار في الدائرة، وبالتالي يعطي الأميتر قراءة خاطئة للتيار.

التيار الكلي $I = 2 \text{ A}$. التيار المار في الجلفانومتر $I_g = 0.002 \text{ A}$. التيار المار في الشنت هو الفرق بينهما: $I_s = I - I_g = 2 - 0.002 = 1.998 \text{ A}$.

الأميتر: يُوصل على التوالي مع العنصر المراد قياس تياره ليمر التيار بالكامل عبره. الفولتميتر: يُوصل على التوازي مع العنصر المراد قياس فرق الجهد بين طرفيه، بحيث لا يقطع مسار التيار الأصلي.

مقاومة الشنت: مقاومة صغيرة توصل على التوازي مع الجلفانومتر لتحويله إلى أميتر، وظيفتها تمرير معظم التيار لحماية الجلفانومتر وتوسيع نطاق قياس التيار. المقاومة المضاعفة: مقاومة كبيرة توصل على التوالي مع الجلفانومتر لتحويله إلى فولتميتر، وظيفتها تحمل معظم فرق الجهد وتوسيع نطاق قياس الجهد.

لأن الجلفانومتر جهاز حساس جداً، فمقاومته الداخلية ثابتة ومحدودة، وسلك ملفه دقيق جداً. مرور تيار عالٍ يتجاوز نطاقه الأصلي سيؤدي إلى احتراق ملفه أو تلفه، بالإضافة إلى أن انحراف مؤشره يتوقف عند حد معين لا يمكن تجاوزه.

يجب التأكد من توصيله على التوازي مع المقاومة، والتأكد من أن مقاومته الداخلية كبيرة بما يكفي بحيث لا يسحب تياراً مؤثراً من الدائرة. يمكن اختبار ذلك بمقارنة قراءة الفولتميتر بحسابات قانون أوم ($V=IR$) إذا كانت قيم المقاومة والتيار معلومة ومستقرة، فإذا كانت القراءة متقاربة جداً، فهذا يدل على دقة الفولتميتر وعدم تأثيره على الدائرة.