نسخة الفيديو النصية
أي من الآتي يصف فائدة زيادة حساسية جلفانومتر ذي ملف متحرك؟ أ: تزيد من دقة فصل الجلفانومتر. ب: تزيد من أقصى شدة تيار يمكن للجلفانومتر قياسها.
يسألنا هذا السؤال عن حساسية جلفانومتر ذي ملف متحرك. على وجه التحديد، نحتاج إلى تحديد أفضل وصف لفائدة زيادة الحساسية. دعونا نتذكر أن الجلفانومتر ذا الملف المتحرك به شاشة ذات مؤشر ينحرف بزاوية، 𝜃، استجابة لشدة التيار، 𝐼، المار عبره. يشير مقدار انحراف المؤشر إلى شدة التيار المار عبر الجهاز. وبهذه الطريقة، يمكن استخدام الجلفانومتر ذي الملف المتحرك لقياس شدة التيار.
دعونا نتذكر الآن تعريف حساسية الجلفانومتر ذي الملف المتحرك. الحساسية 𝑆 تساوي زاوية الانحراف، 𝜃، مقسومة على شدة التيار، 𝐼. هذا يعني أن الحساسية تخبرنا بمقدار انحراف المؤشر لشدة تيار معين مار عبر الجلفانومتر. زيادة الحساسية، 𝑆، تعني زيادة قيمة 𝜃 بالنسبة إلى شدة تيار معين 𝐼. بعبارة أخرى: بالنسبة إلى قيمة معينة من شدة التيار المار عبر الجهاز، سينحرف مؤشر الجلفانومتر ذي الحساسية الأكبر بزاوية أكبر.
يجب أن تكون هناك أصغر زاوية انحراف يمكننا قراءتها بوضوح من شاشة الجلفانومتر. دعونا نرمز إلى أصغر زاوية انحراف يمكننا قراءتها بـ 𝜃 الصغرى. من الناحية العملية، قد تمثل هذه الزاوية أصغر انحراف على تدريج الجلفانومتر، ومن المرجح أن تكون في حدود بضع درجات. دعونا نتخيل الآن أن لدينا جلفانومترًا ذا حساسية 𝑆؛ حيث إن أصغر زاوية انحراف يمكن قراءتها تمثل شدة مقيسة للتيار، 𝐼 الصغرى. شدة التيار هذه، 𝐼 الصغرى، أصغر قيمة تيار يمكننا قياسها بدقة باستخدام هذا الجلفانومتر تحديدًا. فكلما قلت شدة التيار الصغرى هذه التي يمكن قراءتها، زادت دقة فصل الجلفانومتر.
دعونا نفترض الآن أن لدينا جلفانومترًا ثانيًا تبلغ حساسيته ضعف الجلفانومتر الأول. بالتعويض عن 𝑆 باثنين 𝑆، نلاحظ أن الطرف الأيمن من معادلة الحساسية للقيمة الصغرى لشدة التيار التي يمكن قياسها تصبح اثنين مضروبًا في 𝜃 الصغرى على 𝐼 الصغرى. يمكننا إعادة كتابة ذلك على الصورة 𝜃 الصغرى مقسومة على نصف في 𝐼 الصغرى. هذه الطريقة الجديدة لكتابة المعادلة مفيدة؛ لأنها تخبرنا أنه بالنسبة إلى زاوية الانحراف الصغرى التي يمكن قراءتها، 𝜃 الصغرى، مضاعفة قيمة الحساسية تعني انخفاض القيمة الصغرى لشدة التيار التي يمكن قياسها إلى النصف. نعلم أن القيمة الصغرى لشدة هذا التيار تعني دقة فصل أكبر. إذن، نجد أن زيادة الحساسية تعني زيادة دقة الفصل. هذه هي العبارة المعطاة في الخيار أ.
بالنظر إلى الخيار ب الذي ينص على أن زيادة الحساسية تزيد من أقصى شدة تيار يمكن للجلفانومتر قياسها، نرى أن هذا غير صحيح. فالحساسية هي نسبة زاوية الانحراف إلى شدة التيار. ولا تؤدي الحساسية الأكبر إلى زيادة أقصى شدة تيار يمكن قياسها.
ومن ثم، فإن الإجابة الصحيحة هي الخيار أ. تتمثل فائدة زيادة حساسية جلفانومتر في أنها تزيد من دقة فصل الجلفانومتر.
