نسخة الفيديو النصية
يوضح الشكل التالي دائرة كهربية مكونة من بطارية ومقاومة وفولتميتر وأميتر. قراءة الفولتميتر وقيمة المقاومة موضحتان على الشكل. ما شدة التيار التي يقيسها الأميتر؟
في هذا السؤال، لدينا شكل لدائرة كهربية بها مكونات مختلفة. والمطلوب هو إيجاد شدة التيار التي يقيسها الأميتر في الدائرة. في الدائرة الكهربية، لدينا بطارية ذات فرق جهد غير معلوم، ومقاومة مقدارها واحد أوم، وفولتميتر موصل على التوازي بكل من طرفي المقاومة، وأميتر قراءته مجهولة موصل على التوالي، بحيث يمكنه قياس شدة التيار المار عبر أسلاك الدائرة.
لإيجاد قيمة شدة التيار هذه، يمكننا حسابها باستخدام القيم المعطاة للمكونات الأخرى في الدائرة. ونستخدم لهذا الغرض تعبيرًا محددًا لقانون أوم يضع المتغيرات بدلالة فرق الجهد. شدة التيار ﺕ تساوي فرق الجهد ﺟ مقسومًا على المقاومة ﻡ. إذن، لإيجاد شدة التيار في هذا الأميتر، الذي يقيس شدة التيار في الدائرة، علينا فقط إيجاد فرق جهد الدائرة الكهربية ومقاومتها.
في البداية، قد يبدو هذا صعبًا؛ لأننا لا نعرف قيمة فرق الجهد الذي توفره البطارية. ولكن، معطى لدينا قيمة فرق الجهد عبر نقطتين على جانبي مقاومة الأحمال في الدائرة. ولأن هذه المقاومة هي المقاومة الوحيدة في الدائرة الكهربية، فهذا يعني أن فرق الجهد الكلي عند أحد طرفيها والطرف الآخر يمثل فرق الجهد الكلي للدائرة؛ حيث لا توجد مكونات أخرى يمكن أن تسبب فرقًا إضافيًّا في الجهد. وعلى الرغم من وجود مكون آخر في الدائرة، وهو الأميتر، فإننا نفترض أن مقاومة الأميتر المثالي هي صفر، ومن ثم لن تتسبب في إحداث تغيير في فرق الجهد للدائرة.
كل هذا يعني أنه يمكننا الآن استخدام هذه القيمة المعطاة من خلال الفولتميتر باعتبارها قيمة فرق الجهد المطلوب لكي نعوض به في تعبير قانون أوم، وهو ما يمثل فرق جهد الدائرة الكهربية بأكملها. وإذا استخدمنا القيمة المقروءة في الفولتميتر وقيمة المقاومة، التي تمثل المقاومة الكلية للدائرة، فسنتمكن من إيجاد شدة التيار في الدائرة الكهربية، وهو ما يقاس بالأميتر.
لكي نفعل ذلك، دعونا نكتب المعادلة. قيمة فرق الجهد ﺟ هي واحد فولت، وفقًا لقراءة الفولتميتر. وقيمة المقاومة ﻡ تساوي واحد أوم، وفقًا لقراءة المقاومة. وبالنسبة إلى الوحدات في هذه المعادلة، يجب أن نلاحظ أنه عند قسمة الفولت على الأوم، نحصل على وحدة الأمبير. إذن، واحد فولت مقسومًا على واحد أوم يساوي واحد أمبير. ومن ثم، فإن شدة التيار التي يقيسها الأميتر في هذه الدائرة الكهربية هي واحد أمبير.
