نسخة الفيديو النصية
يوضح الشكل الآتي دائرة كهربية في ترتيبين مختلفين. أي العبارات الآتية تقارن بطريقة صحيحة بين فرق الجهد عبر المصباح في الترتيبين؟ أ: فرق الجهد عبر المصباح في الترتيب ١ ضعف فرق الجهد عبر المصباح في الترتيب ٢. ب: فرق الجهد عبر المصباح في الترتيب ٢ ضعف فرق الجهد عبر المصباح في الترتيب ١. ج: فرق الجهد عبر المصباح في الترتيب ٢ يساوي صفرًا، لكن فرق الجهد عبر المصباح في الترتيب ١ أكبر من الصفر. د: فرق الجهد عبر المصباح هو نفسه في كلا الترتيبين.
في هذا السؤال، لدينا شكلان مختلفان كل منهما لدائرة كهربية تحتوي على مصباح موصل ببطارية. في الترتيب ١، يتصل بالمصباح فولتميتر واحد على التوازي. أما في الترتيب ٢، فيتصل فولتميتران بالمصباح على التوازي. هذا يعني أنه في الترتيب ١، تنقسم الدائرة إلى فرعين متوازيين عند هذه النقطة، ثم يجتمع هذان الفرعان مرة أخرى عند هذه النقطة. وفي الترتيب ٢، تنقسم الدائرة وتتجمع مرة أخرى عند النقطتين أنفسهما، لكنها تنقسم هذه المرة إلى ثلاثة فروع متوازية.
نتذكر هنا أنه عندما تكون لدينا عدة فروع متوازية داخل دائرة ما، ينقسم التيار بين هذه الفروع، لكن فرق الجهد عبر كل فرع مواز يظل هو نفسه. في ترتيبي الدائرة المعطيين، لدينا مصباح على فرع مواز واحد يتصل به فولتميتر أو اثنان على التوازي في فروع منفصلة.
توصيل الفولتميتر على التوازي بمكون ما يعني أنه يمكن استخدام الفولتميتر في قياس فرق الجهد عبر هذا المكون. في هذه الحالة، لا توجد مكونات أخرى في الدائرة غير البطارية والمكونات الموجودة على الفروع المتوازية. إذن، في كلتا الحالتين، يجب أن يكون فرق الجهد عبر كل فرع من الفروع المتوازية مساويًا لفرق الجهد الذي توفره البطارية، وهو ما نرمز له هنا بـ 𝑉 البطارية. ولن يتغير ذلك إذا أضيف أي عدد من الفروع المتوازية الإضافية. ومن ثم، فإن فرق الجهد عبر المصباح هو نفسه في الترتيبين ويساوي فرق الجهد الذي توفره البطارية.
هذا يعني أن الإجابة الصحيحة هي الخيار د. فرق الجهد عبر المصباح هو نفسه في كلا الترتيبين.
