فيديو السؤال: حساسية الجلفانومتر ذي الملف المتحرك الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

ينحرف مؤشر جلفانومتر ذي ملف متحرك بزاوية قياسها 33 درجة عندما تكون شدة التيار المار في الجلفانومتر 180 ميكروأمبير. ما حساسية الجلفانومتر؟ قرب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

دعونا نبدأ برسم شكل. جدير بالذكر أنه بالرغم من أن الجلفانومتر غير مرسوم بالكامل هنا، تشير الخطوط المتقطعة إلى أن النظام مستمر في تكوين دائرة كاملة، ما يسمح بتدفق الشحنة.

نتذكر الآن أن مؤشر الجلفانومتر ينحرف بزاوية أكبر، وهي ‪𝜃‬‏، كلما زادت شدة التيار في الجلفانومتر ‪𝐼‬‏. ومن ثم، يمكن تمثيل العلاقة بين انحراف المؤشر وشدة التيار رياضيًّا باستخدام التعبير ‪𝜃‬‏ تتناسب طرديًّا مع ‪𝐼‬‏. يمكننا دراسة هذه العلاقة بالنسبة إلى أي جهاز جلفانومتر من خلال تحديد حساسيته، والتي يرمز إليها بحرف ‪𝑆‬‏ الكبير.

يمثل ‪𝑆‬‏ ثابت التناسب في هذا التعبير، ما يكون المعادلة ‪𝜃‬‏ تساوي ‪𝑆‬‏ في ‪𝐼‬‏. إذا أعدنا ترتيب هذه المعادلة لجعل ‪𝑆‬‏ في طرف بمفرده، فسنجد أن الحساسية تساوي ‪𝜃‬‏ مقسومة على ‪𝐼‬‏. وهذا يعني أنه بالنسبة إلى أي جهاز جلفانومتر بحساسية أقل، يقل انحراف المؤشر عند مرور تيار معين. وبالمثل، فإن زيادة الحساسية تعني أنه لن يستلزم الأمر مقدارًا كبيرًا من التيار ليزداد انحراف المؤشر.

في هذا السؤال، علمنا من المعطيات أنه عندما تكون شدة التيار 180 ميكروأمبير، ينحرف المؤشر بزاوية قياسها 33 درجة. يمكننا تحديد درجة حساسية الجلفانومتر بالتعويض بهاتين القيمتين في المعادلة. وبذلك، يصبح لدينا ‪𝑆‬‏ يساوي 33 درجة مقسومة على 180 ميكروأمبير. إذن، ستكون للحساسية وحدة مرتبطة بها، وهي درجة لكل ميكروأمبير. ويمكننا حساب قيمتها بقسمة 33 على 180، وهذا يساوي 0.183 دوري.

وأخيرًا، بتقريب الإجابة لأقرب منزلتين عشريتين، نجد أن حساسية الجلفانومتر ذي الملف المتحرك تساوي 0.18 درجة لكل ميكروأمبير.