من الجلفانومتر إلى الأميتر والفولتميتر والأوميتر
الإجابات لأولياء الأمور والمعلمين.
1
جلفانومتر Rg = 30 Ω وIg = 5 mA. أوجد المجزئ لمدى 3 A ومقاومة الأميتر.
Rs = 0.005 × 30 ÷ (3 − 0.005) = 0.15 ÷ 2.995 = 0.0501 Ω. ومقاومة الأميتر = IgRg ÷ I = 0.15 ÷ 3 = 0.05 Ω.
2
يُحوَّل الجلفانومتر نفسه (Rg = 30 Ω وIg = 5 mA) إلى فولتميتر. أوجد المقاومة المضاعفة لمدى 15 V ولمدى 150 V.
مدى 15 V: Rm = 15 ÷ 0.005 − 30 = 3000 − 30 = 2970 Ω. ومدى 150 V: Rm = 30 000 − 30 = 29970 Ω.
3
مقاومة 8 kΩ ومقاومة 12 kΩ على التوالي مع خلية 20 V مقاومتها الداخلية مهملة. وصل فولتميتر مقاومته 12 kΩ على طرفي المقاومة 12 kΩ. أوجد فرق الجهد عليها قبل توصيل الفولتميتر وما يقرؤه الفولتميتر.
قبل التوصيل: I = 20 ÷ 20 000 = 1 mA وV = 1 × 10⁻³ × 12 000 = 12 V. ومع الفولتميتر: 12 kΩ على التوازي مع 12 kΩ تكافئ 6 kΩ، والكلية 14 kΩ، وI = 20 ÷ 14 000 = 1.43 mA، والقراءة 1.43 × 10⁻³ × 6000 = 8.57 V.
4
أوميتر فيه E = 1.5 V وتيار نهاية التدريج 1.0 mA. أوجد Ri والتيار عند Rx = 1500 Ω وعند Rx = 4500 Ω، وأوجد Rx عندما يستقر المؤشر عند 0.2 mA.
Ri = 1.5 ÷ 0.001 = 1500 Ω. عند Rx = 1500 Ω: I = 1.5 ÷ 3000 = 0.5 mA. وعند Rx = 4500 Ω: I = 1.5 ÷ 6000 = 0.25 mA. وعند 0.2 mA: Rx = 1.5 ÷ 0.0002 − 1500 = 7500 − 1500 = 6000 Ω.
5
البحث عن الخطأ. يريد طالب أميترًا مداه 0.25 A من ميلي أميتر Rg = 5 Ω وIg = 50 mA، فحسب المجزئ IgRg ÷ I = 1.0 Ω. أوجد المجزئ الصحيح والمدى الذي يعطيه مجزئ الطالب فعلًا.
المجزئ لا يمر فيه I بل I − Ig. الصحيح: Rs = 0.05 × 5 ÷ (0.25 − 0.05) = 0.25 ÷ 0.2 = 1.25 Ω. ومع Rs = 1.0 Ω يكون تيار المجزئ عند نهاية التدريج 0.05 × 5 ÷ 1.0 = 0.25 A، فيكون المدى 0.25 + 0.05 = 0.3 A لا 0.25 A.