فيديو السؤال: حساب قيمة مقاومة ملف الجلفانومتر الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل الآتي تدريجين لجلفانومتر؛ تدريج في الأعلى عند استخدامه لقياس شدة التيار، وتدريج في الأسفل عند توصيله بمقاومة مضاعفة للجهد قيمتها 4200 أوم لقياس فرق الجهد عبر مقاومة ما. احسب مقاومة ملف الجلفانومتر. أ: 800 أوم، ب: 1250 أوم، ج: 2950 أوم، د: 5000 أوم.

يطلب منا السؤال حساب قيمة مقاومة ملف الجلفانومتر. ورد في السؤال أن الجلفانومتر يتحول إلى فولتميتر عند توصيله بمقاومة مضاعفة للجهد قيمتها 4200 أوم. تذكر أن المقاومة المضاعفة للجهد يجب أن تكون موصلة على التوالي مع الجلفانومتر لتحويل الجلفانومتر إلى فولتميتر. لنتذكر أيضًا أنه يجب توصيل الفولتميتر على التوازي مع المكون الذي يقيس فرق الجهد عبره، وليكن مقاومة قيمتها ‪R‬‏.

يتضمن السؤال شكلًا يوضح مدى القيم التي يمكن للجلفانومتر قياسها. تدريج فرق الجهد في الجلفانومتر يحتوي على أربع علامات بخلاف علامة الصفر. تفصل بين العلامات مسافات متساوية، وتقيس كل علامة تغيرًا في فرق الجهد مقداره خمسة فولت. ومن ثم، عند أقصى انحراف للتدريج، أي عند هذا الطرف من التدريج، تكون قيمة فرق الجهد المقيسة أربعة في خمسة فولت، وهو ما يساوي 20 فولت. يحتوي تدريج شدة التيار في الجلفانومتر على نفس علامات تدريج فرق الجهد. وعند أقصى انحراف للتدريج، تكون شدة التيار المقيسة أربعة مللي أمبير، أو 0.004 أمبير.

بعد ذلك، دعونا نتذكر أن هناك معادلة لقيمة المقاومة المضاعفة للجهد اللازمة لتحويل الجلفانومتر إلى فولتميتر. تنص هذه المعادلة على أن المقاومة المضاعفة للجهد ‪𝑅M‬‏ تساوي أقصى ‪𝑉‬‏ على ‪𝐼G‬‏ ناقص ‪𝑅G‬‏؛ حيث أقصى ‪𝑉‬‏ أقصى فرق جهد يمكن قياسه. و‪𝐼G‬‏ هي شدة التيار المار عبر الجلفانومتر عند أقصى فرق جهد. و‪𝑅G‬‏ هي مقاومة ملف الجلفانومتر.

نحن نحاول حساب قيمة مقاومة ملف الجلفانومتر؛ لذا دعونا نعد ترتيب المعادلة لجعل ‪𝑅G‬‏ في طرف بمفردها. نضيف ‪𝑅G‬‏ إلى طرفي المعادلة. بفعل ذلك، يحذف الحدان موجب ‪𝑅G‬‏ وسالب ‪𝑅G‬‏ من الطرف الأيمن. بعد ذلك نطرح ‪𝑅M‬‏ من الطرفين، بحيث يحذف الحدان موجب ‪𝑅M‬‏ وسالب ‪𝑅M‬‏ من الطرف الأيسر. وبذلك نجد أن ‪𝑅G‬‏ تساوي أقصى ‪𝑉‬‏ على ‪𝐼G‬‏ ناقص ‪𝑅M‬‏. في هذه الحالة، نعلم أن أقصى فرق جهد، أي أقصى ‪𝑉‬‏، يساوي 20 فولت.

ونعلم أن شدة التيار تساوي 0.004 أمبير. أخبرنا السؤال أيضًا أن قيمة المقاومة المضاعفة للجهد ‪𝑅M‬‏ تساوي 4200 أوم. بالتعويض بهذه القيم في هذه المعادلة، نجد أن ‪𝑅G‬‏ تساوي 20 فولت على 0.004 أمبير ناقص 4200 أوم. ‏20 فولت على 0.004 أمبير يساوي 5000 أوم. و5000 أوم ناقص 4200 أوم يساوي 800 أوم. هذه القيمة تطابق القيمة المعطاة في الخيار أ.

وعليه، فالإجابة الصحيحة هي الإجابة المذكورة في الخيار أ. قيمة مقاومة ملف الجلفانومتر تساوي 800 أوم.