فيديو: نموذج تدريب امتحان الفيزياء • ٢٠١٩ • السؤال السابع والثلاثون

نموذج تدريب امتحان الفيزياء • ٢٠١٩ • السؤال السابع والثلاثون

٠٣:٥٦

‏نسخة الفيديو النصية

إذا انحرف مؤشِّر أوميتر إلى ثلث تدريجه عند توصيل مقاومة 𝑅 بين طرفيه، فإن مقاومة الأوميتر إذن تساوي، نقط. أ: تلاتة 𝑅 . ب: اتنين 𝑅 . ج: 𝑅. د: نصّ 𝑅.

جهاز الأوميتر مكوَّن من جلفانومتر، ومقاومة ثابتة، ومقاومة متغيِّرة، وبطارية قوتها الدافعة الكهربية 𝑉𝐵، ومقاومتها الداخلية 𝑅. ووظيفة الأوميتر إنه بيقيس قيمة المقاومات الأومية اللي بنوصَّلها على طرفيه. ولمَّا نوصَّل المقاومة اللي مطلوب قياسها، ده بيسمح للتيار إنه يمشي في الدايرة. فمؤشِّر الجلفانومتر يتحرّك على أساس شدَّة التيار اللي ماشي فيه، واللي بيعتمد على المقاومة الكلِّيَّة للدايرة. وبالتالي بنعرف قيمة المقاومة اللي عايزين نقيسها.

وتدريج الجلفانومتر في الأصل بيبقى بيعبَّر عن التيار. فهنلاقي التدريج بيبدأ من الصفر لحدّ أقصى قيمة ممكن يتحمَّلها الجلفانومتر اللي هي 𝐼𝑔. ولكن لمَّا بنستخدم الجلفانومتر كجزء من الأوميتر بنستبدل تدريج التيار، وبنستخدم تدريج بيعبَّر عن قيمة المقاومة اللي وصَّلناها. والعلاقة اللي بتربط بين التدريجين هي إن التيار بيساوي القوة الدافعة الكهربية للبطارية مقسوم على المقاومة الداخلية للجلفانومتر. زائد المقاومة المتغيِّرة. زائد المقاومة الثابتة. زائد المقاومة الداخلية للبطارية. زائد المقاومة اللي مطلوب قياسها.

وبما إن أول أربع مقاومات في المقام همَّ مقاومات داخلية للأوميتر نفسه، فبنعبّر عنهم كمقاومة واحدة. وبنسمِّيها المقاومة الداخلية للأوميتر. وبتساوي حاصل جمع المقاومة الداخلية للجلفانومتر، والمقاومة المتغيِّرة، والمقاومة الثابتة، والمقاومة الداخلية للبطارية. وده لأن الأربع مقاومات متوصَّلين على التوالي.

وناخد بالنا إن تدريج الأوميتر بيبقى غير منتظم. وده لأن التيار بيتناسب عكسيًّا مع قيمة المقاومة. وعلشان كده العلاقة غير خطِّيَّة. فلو افترضنا إننا بنقيس مقاومة سلك مقاومته بتساوي صفر. فده معناه إن التيار اللي ماشي في الأوميتر هيبقى أقصى تيار ممكن يتحمَّله الجلفانومتر، اللي هو التيار 𝐼𝑔. والمقاومة اللي بنقيسها في الحالة دي بتبقى بصفر.

أمَّا في حالة إن ما فيش أيّ مقاومة متوصَّلة بين طرفين الأوميتر، فده معناه إن الدايرة مفتوحة، وما بيمشيش فيها أيّ تيار. وفي حالة إن الدايرة مفتوحة، فده معناه إن المقاومة بتؤل للانهاية.

ومُعطى في المسألة إن في حالة توصيل مقاومة قيمتها 𝑅، مؤشِّر الأوميتر بينحرف لتلت تدريجه. وزيّ ما قُلنا تدريج الأوميتر من ناحية المقاومة بيبقى غير منتظم، إنما تدريج التيار منتظم. فنقدر نقول: إن النقطة دي في التدريج بتساوي واحد على تلاتة أقصى قيمة للتيار ممكن يستحمله الجلفانومتر. فعلشان نعرف نجيب قيمة مقاومة الأوميتر، هنعوَّض في القانون اللي بيربط بين تدريج التيار وتدريج المقاومة. ففي حالة إن المؤشِّر عند تلت التدريج، فالتيار اللي بيقيسه بيبقى واحد على تلاتة 𝐼𝑔. وده هيبقى بيساوي 𝑉𝐵 مقسوم على المقاومة الداخلية للأوميتر زائد المقاومة اللي بنقيسها، اللي هي 𝑅.

ولو استخدمنا نفس القانون، ولكن عند النقطة اللي فيها أقصى قيمة للتيار 𝐼𝑔، هنلاقي إن التيار 𝐼𝑔 بيساوي 𝑉𝐵 على، مقاومة الأوميتر زائد صفر. لأن المقاومة اللي بتبقى متوصَّلة بالأوميتر في حالة إن أقصى تيار ماشي فيه بتساوي صفر. ولو عوَّضنا بقيمة 𝐼𝑔 اللي إحنا لسه جايبينها في المعادلة اللي فوق. هنلاقي إن واحد على تلاتة 𝑉𝐵 على المقاومة الداخلية للأوميتر بتساوي 𝑉𝐵 على المقاومة الداخلية للأوميتر زائد المقاومة اللي بنقيسها 𝑅.

نقدر نختصر 𝑉𝐵 مع 𝑉𝐵 ونقول: إن تلاتة في المقاومة الداخلية للأوميتر بتساوي المقاومة الداخلية للأوميتر زائد المقاومة المطلوب قياسها. ولو طرحنا من طرفين المعادلة المقاومة الداخلية للأوميتر، هنلاقي إن اتنين في المقاومة الداخلية للأوميتر بتساوي المقاومة 𝑅. يعني المقاومة الداخلية للأوميتر بتساوي نصّ 𝑅.

ولمَّا نبصّ في الاختيارات، هنلاقي إن الاختيار الصحيح هو الاختيار د. وبكده نبقى عرفنا نجيب مقاومة الأوميتر بمعرفة المقاومة المتوصَّلة بيه وانحراف مؤشِّره.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.