فيديو السؤال: تحديد تدريج الأميتر الحراري الذي يوضح زيادة مختلفة في شدة التيار | نجوى فيديو السؤال: تحديد تدريج الأميتر الحراري الذي يوضح زيادة مختلفة في شدة التيار | نجوى

فيديو السؤال: تحديد تدريج الأميتر الحراري الذي يوضح زيادة مختلفة في شدة التيار الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

أي الصور الآتية لتدريج الأميتر الحراري توضح أن الأميتر يرصد زيادة مختلفة في شدة التيار عند انتقال مؤشره من النقطة ‪A‬‏ إلى النقطة ‪B‬‏ عن تلك التي يرصدها عند انتقال مؤشره من النقطة ‪C‬‏ إلى النقطة ‪D‬‏؟

٠٤:٤١

نسخة الفيديو النصية

أي الصور الآتية لتدريج الأميتر الحراري توضح أن الأميتر يرصد زيادة مختلفة في شدة التيار عند انتقال مؤشره من النقطة ‪A‬‏ إلى النقطة ‪B‬‏ عن تلك التي يرصدها عند انتقال مؤشره من النقطة ‪C‬‏ إلى النقطة ‪D‬‏؟ أ، ب، ج: كلاهما، د: ليس أي منهما.

عند التعامل مع تدريج الأميتر الحراري، من المهم أن نتذكر مدى اختلافه عن تدريج الأميترات الأخرى، وتحديدًا كونه غير خطي. ونعني بذلك: أن التدريج الخطي الذي يبدأ من الصفر ويتدرج حتى يصل إلى ‪𝐼‬‏ القصوى؛ أي: أقصى شدة تيار يمكن للتدريج قياسها، سيشير إلى أن الفرق نفسه في شدة التيار، وهو في هذه الحالة واحد أمبير، سينتج عنه دائمًا الانحراف نفسه في مؤشر الأميتر. ولكن إذا كان التدريج غير خطي، كما هو الحال مع الأميتر الحراري، فإن الفروق المتساوية في شدة التيار لن تنعكس بالقدر نفسه من الزيادة أو النقصان في انحراف مؤشر الأميتر.

إذا علمنا أن التدريج يجب أن يكون غير خطي، فعندما ننظر إلى فرق الانحراف الموضح في الصورة أ، نلاحظ أن فرق الانحراف متساو تقريبًا بين النقطة ‪A‬‏ إلى النقطة ‪B‬‏ والنقطة ‪C‬‏ إلى النقطة ‪D‬‏. إلا أنه نظرًا لكون التدريج غير خطي، فإن الزيادة المتساوية في المسافة لا بد أن تشير إلى زيادة مختلفة في شدة التيار. لذلك، من المؤكد أن الأميتر يرصد زيادة مختلفة في شدة التيار عند انتقال مؤشره من النقطة ‪A‬‏ إلى النقطة ‪B‬‏ عن تلك التي يرصدها عند انتقال مؤشره من النقطة ‪C‬‏ إلى النقطة ‪D‬‏. وعليه، نعلم أن هذا ينطبق على الصورة أ. ولكن ماذا عن الصورة ب؟

المسافة من النقطة ‪A‬‏ إلى النقطة ‪B‬‏ تختلف بالتأكيد عن المسافة من النقطة ‪C‬‏ إلى النقطة ‪D‬‏، وهذا يشير إلى وجود علاقة غير خطية. ومن ثم، فلا بد أن الصورة ب توضح لنا الزيادة نفسها في شدة التيار؛ لأنها توضح تدريجًا غير خطي، أليس كذلك؟ لكن الأمر ليس كذلك؛ إذ إننا لا نبحث عن اللاخطية بوجه عام. وإنما نبحث عن نوع محدد تمتاز به تدريجات الأميترات الحرارية. والسبب في أن التدريج له هذا النوع من اللاخطية هو السلك الساخن للأميتر الحراري.

عندما يمر تيار عبر السلك الساخن للأميتر الحراري، يؤدي تبديد مقاومة السلك للطاقة إلى ارتفاع درجة حرارته، وهذا يتسبب بدوره في تمدد المعدن قليلًا وسحب الخيط باتجاه الزنبرك الموجود على الجانب المقابل. وبما أن الخيط متصل ببكرة، فإنه يتسبب في دوران البكرة ودوران المؤشر المتصل بها أيضًا.

إلا أن ثمة علاقة خاصة بين التيار المار في السلك والحرارة الناتجة عنه. تتناسب الحرارة المتولدة ‪𝑄‬‏ طرديًّا مع مربع شدة التيار ‪𝐼‬‏. وهذا يعني أنه عند مضاعفة شدة التيار، من أمبير واحد مثلًا إلى اثنين أمبير، فستزيد الحرارة المتولدة إلى أربعة أمثال قيمتها. ومن المهم الانتباه لذلك؛ لأن دوران هذه البكرة؛ ومن ثم انحراف المؤشر، يعتمد على التمدد الناتج عن حرارة السلك، وذلك يعني أن الزيادات المتساوية في شدة التيار في السلك سينتج عنها في كل مرة انحراف أكبر فأكبر كلما تحركتا على التدريج.

بمراعاة ذلك، عند النظر مرة أخرى إلى الصورة ب؛ حيث نرى فرقًا ابتدائيًّا كبيرًا بين النقطة ‪A‬‏ والنقطة ‪B‬‏ في بداية التدريج، وفرقًا أصغر منه بين النقطة ‪C‬‏ والنقطة ‪D‬‏ بالقرب من نهاية التدريج، نستنتج أنه لا بد من وجود زيادة مختلفة في شدة التيار مثل الصورة أ. إذا استخدمنا التدريج الموضح هنا في الشكل، فيمكننا القول: إن المسافة بين النقطة ‪A‬‏ والنقطة ‪B‬‏ تشير إلى زيادة أكبر في شدة التيار تبلغ نحو اثنين أمبير.

باستخدام التدريج نفسه، يمكننا ملاحظة أن المسافة من النقطة ‪C‬‏ إلى النقطة ‪D‬‏ لا تساوي حتى أمبير واحدًا كاملًا. وعليه، من المؤكد أن ثمة زيادة مختلفة في شدة التيار المرصود عند انتقال مؤشر الأميتر من النقطة ‪A‬‏ إلى النقطة ‪B‬‏ عن تلك التي يرصدها عند انتقال مؤشره من النقطة ‪C‬‏ إلى النقطة ‪D‬‏ في الصورتين أ وب، وهذا يعني أن الإجابة الصحيحة هي ج: كلاهما.

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في الحصص المباشرة على نجوى كلاسيز وحقق التميز الدراسي بإرشاد وتوجيه من مدرس خبير!

  • حصص تفاعلية
  • دردشة ورسائل
  • أسئلة امتحانات واقعية

تستخدم «نجوى» ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. اعرف المزيد عن سياسة الخصوصية