فيزياء – الأوميتر للصف الثالث الثانوى 2016

فيزياء – الأوميتر للصف الثالث الثانوى 2016

ثالثا  الأوميتر 

الوظيفة :-   

قياس المقاومة الكهربية بطريقة مباشرة.

 

الفكرة العلمية :-  

* عزم الازدواج المؤثر فى ملف يمر به تيار قابل للحركة في مجال مغناطيسي .

* تتناسب شدة التيار عكسيا مع المقاومة

 

كيفية تعديل الجلفانومتر الى اوميتر

عبارة عن جلفانومتر ذي الملف المتحرك أو ميكرو أميتر أو مللي أميتر مقاومته250   اوم أقصى قراءة له  400 μA ويوصل  ما يلي علي التوالي مع ملف الجهاز كما في الشكل:-

         

1- المقاومة العيارية الثابتة   

عمل علي جعل المؤشر ينحرف إلي نهاية تدريج الاميتر وبداية تدريج الاوميتر

 

2- مقاومة متغيرة

 فائدتها تساعد المقاومة العيارية لجعل المؤشر ينحرف إلي نهاية تدريج الاميتر و بداية تدريج ( صفر تدريج) الاوميتر .

 

 3-  عمود كهربى جاف

  

 مع إهمال المقاومة الكهربية ( المقاومة الداخلية له صغيرة جدا) لضمان ثبوت فرق الجهد .

 
 

طريقة معايرة الأوميتر (كيفية تدريجه)

1- نصل طرفي الجهاز مباشرة دون وضع أي مقاومة خارجية   R_x = 0 , وبالتالي يمر تيار كهربي بالجهاز.لكى ينحرف المؤشر الى نهاية التدريج يجب ان تكون مقاومة الدائرة

 

2- تُضبط المقاومة المتغيرة ( الريوستات )  لكى ينحرف المؤشر الى نهاية التدريج الذى يعتبر صفر على تدريج الأوميتر ويمكن حساب الجزء المأخوذ من الريوستات (المقاومة المتغيرة ) كالاتى :-

3- الأن إذا تم توصيل مقاومة معلومة القيمة  بين طرفي الجهاز  سيمر تيار اقل شدة  ويكون المؤشر أقل انحرافا بسبب زيادة المقاومة الكلية في الدائرة .

ولهذا يمكن معايرة الجهاز بالمقاومة التى تم إدخالها

أ) إذا تم توصيل مقاومة

ب) وإذا تم توصيل مقاومة ضعف مقاومة الجهاز

جـ) إذا تم توصيل مقاومة

 

ملاحظات هامه

1– تدريج الأوميتر عكس تدريج الأميتر (علل).

لأن شدة التيار الكلي في الدائرة تتناسب عكسيا مع المقاومة الكلية لهذه الدائرة حيث تقل شدة التيار بزيادة المقاومة.

 

 2- تدريج الأوميتر غير منتظم (علل)

لأن شدة التيار المارة في دائرة الجهاز تتناسب عكسيا مع المقاومة الكلية لدائرة  الأوميتر .وليس مع المقاومة المجهولة فقط

 
 

3- يجب أن تكون القوة الدافعة الكهربية للعمود المتصل بالأوميتر ثابتة(علل)

حتى لا تتغير شدة التيار اثناء ضبط مؤشر الاوميتر واثناء استخدامه .

 

 4-    أجهزة القياس المباشرة  السابقة(أميتر – فولتيميتر – أوميتر)غير دقيقة (علل)

(أ) قطبي المغناطيس تقل شدتهما بالتدريج فتتغير قيمة كثافة الفيض المؤثر علي الملف.

(ب) الزنبركان يفقدان جزءا من مرونتهما بالتدريج.

(ج) قد يوجد خطأ بشري في قياس مقدار الانحراف.

 

س ماذا يحدث عند تغير قيمة   V_B

الحل :- يؤدي إلي تغير قيمة المقاومة العيارية  R_c  أو ما يؤخذ من المقاومة المتغيرةR_V الواجب أخذهما حتي يصل المؤشر إلي نهاية التدريج قبل توصيل أي مقاومة خارجية,ولذا سيتغير تدريج الأوميتر عما كان عليه في بداية المعايرة.

 

س :- ماذا يحدث عند  عدم وجود مقاومة عيارية كبيرة فى دائرة الاوميتر :-

يمر فى الجلفانومتر تيار اكبر مما يتحمله ويحترق الملف

 

س :- كيف يستخدم  الأوميتر لقياس مقاومة مجهولة بطريقة عملية ؟

1- نحضر جهاز الأوميتر وهو عبارة عن ميكرواميتر يتصل ملفه بمقاومة عياريه ثابتة ومقاومة متغيرة وعمود كهربى جاف قوته الدافعة 1.5 V على التوالي .

2- نلامس طرفى الجهاز ونعدل من مقاومة الريوستات حتى ينحرف مؤشره الى نهاية التدريج الذى يعتبر صفر على  تدريج الأوميتر

3- نصل طرفى الجهاز بالمقاومة المجهولة فتزداد المقاومة الكلية وتقل شدة التيار وينحرف المؤشر فى الاتجاه المضاد

4- قراءة المؤشر على التدريج تدل على قيمة المقاومة .

ملاحظات عند حل المسائل

1- لحساب قيمة المقاومة العيارية ( او المقاومة المتغيرة ) اللازمة لانحراف المؤشر الى نهاية تدريج الاميتر (وبداية تدريج الاوميتر ) نعوض فى العلاقة الاتية :-

 

حيث :-

 I_g  أقصى شدة تيار يقيسه الجلفانومتر او الميكرو ميتر   R_g  مقاومة الجلفانومتر

R_v  المقاومة المتغيرة  R_c  المقاومة الثابتة العيارية  r  المقاومة الداخلية

2-  لحساب المقاومة  R_x اللازمة لانحراف المؤشر إلى ثلث التدريج  فان :-

 

3- اى مقاومة تستخدم فى معايرة الأوميتر تؤخذ فى الاعتبار عند قياس أى مقاومة مجهولة أخرى  أى أنها تعتبر جزء من الأوميتر .

4- عند قياس  مقاومة مجهولة….

• ضعف المقاومة الكلية للجهاز……. فان المؤشر ينحرف الى ثلث التدريج  ( المقاومة الكلية تصبح  أربع أمثال المقاومة الكلية للجهاز )

• ثلاثة امثال  المقاومة الكلية للجهاز……. فان المؤشر ينحرف إلى ربع التدريج  ( المقاومة الكلية تصبح  خمس أمثال المقاومة الكلية للجهاز ) وذلك لان شدة التيار يتناسب عكسيا مع المقاومة الكلية وليست المقاومة المجهولة ( و التى يتم قياسها فقط )

5- اوميتر ينحرف الى مؤشره الى ربع التدريج عند توصيله مقاومة R_x  ماهى  المقاومة التى تجعل المؤشر ينحرف  خمس التدريج .

مسائل للتدريب:

دور اول 2013  جلفانومتر مقاومة ملفه 50  ينحرف مؤشرة إلى نهاية تدريجه إذا مر بالجهاز تيار شدته 40 mA . يراد استخدامه كأوميتر بتوصيله بمقاومة عيارية , و بطارية قوتها الدافعة الكهربية 3 V  ( مقاومتها الداخلية مهملة ) أحسب كل من :

1-   المقاومة العيارية المستخدمة  .

2-  قيمة المقاومة الخارجية التى تجعل الموشر ينحرف إلى  التدريج .

[url=http://cairodar.youm7.com/flashes/PDFfiles/physics arabic ch 2 l 8.pdf] لتحميل الدرس بصيغة PDF اضغط هنا..[/url]