اجهزة القياس

١

روضة العلوم الطبیعیةمنتدي php.index/vb/com.abnorkemiathanwya://http

اجهزة القیاس

- :تركیب الجلفانومتر ذو الملف المتحرك *

-:كما بالشكل یتكون من

لتكون خطوط الفیض المغناطیسي على شكل أنصاف مغناطیس قوى وقطباة مقعران١ .أقطار . اسطوانة ثابتة من الحدید المطاوع٢ .ملف یحیط باإلسطوانة حول إطار٣ .یانملفان زنبر ك٤

:شرح عمل الجلفانومتر الحساس* .عند إمرار تیار في الملف یتأثر الملف بازدواج یؤدي إلى دوران الملف١نتیجة للدوران یتولد ازدواج مضاد في الملفین الزنبركیین یعمل على مقاومة دوران ٢

.الملفزاویة دوران الملف یتزن الملف عندما یتساوى عزما االزدواجین وفي هذه الحالة تتناسب ٣

.مع شدة التیار المار فیه

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

http://www.pdffactory.com


٢

عند قطع التیار یعمل االزدواج الناتج عن اللى في الملفین الزنبركیین على إعادة الملف ٤ .إلى وضعه األصلي

- :حساسیة الجلفانومتر *

هي زاویة االنحراف الناتجة عن مرور تیار في الملف شدته الوحدة

= حساسیة الجلفانومتر IQ

.میكرو أمبیر /جة در

-:تركیب الجهاز *

جلفانومتر ذو ملف متحرك وتوصل مع ملفه مقاومة صغیرة على التوازي تسمى مجزئ

)RS)التیار

-:وظیفة مجزئ التیار * یتجزأ التیار على ملف الجهاز والمجزئ وبالتالي یستعمل الجهاز لقیاس شدة تیار أكبر مما

أن یتعرض للتلف وهكذا تكون المقاومة الكلیة للجهاز صغیرة جدا ولذا یتحمله ملفه دونتكون الزیادة في مقاومة الدائرة نتیجة توصیل األمیتر على التوالي فیها صغیرة جدا وبالتالي

.یكون النقص الحادث في شدة التیار المار فیها صغیرا ویمكن اهماله




٣

- :استنتاج قانون مجزئ التیار * Qومة مجزئ التیار مقا)RS ( متصلة على التوازي مع مقاومة الجهاز)Rg. (

فرق الجهد بین طرفي المجزئ= فرق الجهد بین طرفي الجهاز Ig Rg = IS RS Å

Q التوصیل على التوازي IS = I - Ig ¾ Ç Ig Rg = ( I - Ig ) RS

g

g

I - IR g

S

IR =∴

لقیاس تیارات متفاوتة الشدة وذلك عن طریق

.توصیله بمجزئات ثالثة كما بالشكل




٤

-:تركیب الجهاز *

جلفانومتر ذو ملف متحرك موصلة مع ملفه مقاومة كبیرة على التوالي تسمى مضاعف الجهد

(Rm(

-:وظیفة مضاعف الجهد * یجزئ فرق الجهد الكلي على ملف الجهاز ومضاعف الجهد وبالتالي یتحمل الجهاز لقیاس

أكبر مما یتحمله ملفه دون أن یتعرض للتلف وبالتالي تكون المقاومة الكلیة فرق جهد للجهاز كبیرة

جدا وبذلك جزء التیار الذي یسحبه الفولتیر نتیجة توصیله على التوازي مع الموصل صغیرا فیكون النقص الحادث في فرق الجهد بین طرفي الموصل صغیرا جدا یمكن اهماله .

-) :Rm(ن مضاعف الجهد استنتاج قانو*

Q مقاومة مضاعف الجهد)Rm (على التوالي مع مقاومة الجهاز)Rg.( )Rg(فرق الجهد بین طرفي ) + Rm(فرق الجهد بین طرفي ) = V( فرق الجهد الكلي

V = Ig Rg + IgRm Å Vg = Ig Rg Ç

V - Vg = Ig Rm




٥

g

gm I

VVR

−=∴

جهد ثالثة عن طریق مضاعفات جهد وذلك عن طریق مضاعفات لقیاس فروق جهد مختلفة

.ثالثة كما بالشكل




٦

-:تركیب جهاز األومیتر *

فولت ومقاومته 1.5یتركب من میكروأمیتر متصل على التوالي بعمود قوته الدافعة الكهربیة

) RR(مناسبة وریوستات یدمج معه في الدائرة مقاومة)R(الداخلیة مهملة ومقاومة ثابتة اختبار موح به عندما یتالمس طرفابحیث تجعل مؤشر الجهاز ینحرف إلى أقصى مدى مس

.الجهازΩ===∴

−3750

104005.1Rاالكلي 6xI

E RR = 3750 - (250 + 300) = 500 W




٧

-:تدریج جهاز األومیتر *

Rx=o میكروأمبیر عندما تكون 400عند ینحرف المؤشر إلى أقصى قراءة -1 أي ضعف المقاومة الكلیة ینحرف 3750 إذا وصلت بین طرفي االختبار مقاومة-٢

.وهكذا میكر أمبیر400لنصف مؤشر الجهاز إلى ا . من القانون Rxویمكن حساب

xRg RRRREI

+++=

یوصل الفولتمیتر على التوازي ؟ :علل : 1س

الحل

.لقیاس فرق الجهد بین طرفي مقاومة حیث یكون فرق الجهد ثابتا عند التوصیل على التوازي

علل للفولتمیتر مقاومة كبیرة جدا؟ -2س

الحل

یمكن إهماله فال یؤثر توصیله في الدائرة على التوازي على حتى یمر به تیار صغیر جدا - .قیمة فرق الجهد المراد قیاسه




٨

ك للبطاریة الموصلة في دائرة األومیتر البد أن تكون ثابتة؟.د.ق -3س

الحل

.حتى یكون فرق الجهد بین طرفي الجلفانومتر ثابتا

RV I R IV ==

جهاز لقیاس المقاومة والتیار اعتمادا فتتناسب المقاومة عكسیا مع التیار لذا یمكن إعداد ال .على التناسب العكسي بین التیار والمقاومة




٩

-:تركیب قنطرة هویتستون *

كما بالشكل

-:وظیفة قنطرة هویتستون * .تعیین مقدار مقاومة مجهولة بطریقة غیر مباشرة

. معلومة ویمكن تغییر قیمتهاS ثابتتان ومعلومتان والمقاومة Q & Pالمقاومتان .مبین بالشكلعند غلق الدائرة یمر تیار كهربي في االتجاه ال

ال یمر تیار في الجلفانومتر عندئذ تكون ) د(جهد النقطة ) = ب(عندما یكون جهد النقطة بتغییر ) S(القنطرة في حالة اتزان ویمكن الوصول إلى حالة االتزان عن طریق المقاومة

.قیمتها حتى ینعدم انحراف مؤشر الجلفانومتر بفرق الجهد بین أ ،= فرق الجهد بین أ ، د

I1 P =I2 R ¾Å فرق الجهد بین ب ، جـ= وبالمثل فرق الجهد بین د ، جـ

Ç I1 Q = I2 S وبالقسمة

.SQPR SR

QP

=∴=

Qوتسمى P

بذراعي النسبة




١٠

-:تركیب القنطرة المتریة *

. كما بالشكل

-:استنتاج القانون *

.نظرا للتطابق الكامل بین هذه القنطرة وقنطرة هویتستون

. یتم اتزان القنطرة بتحریك الزالق المعدني على السلك أ جـ حتى ینعدم انحراف الجلفانومتر

یقومان اآلن مقام Q & P أن جزئي السلك یمكن تطبیق قانون قنطرة هویتستون مع مالحظة . السلك منتظم المقطعQذراعي النسبة ،

.SL100LR

L100L

SR (2) L100

LQP

L R (1) SR

QP

−=∴

−=∴

−=∴

∝∴=∴

-:مالحظة

ینبغي أن تكون نقطة االتزان في الثلث األوسط من السلك وذلك یعنى أن تكون المقاومتان

S & R متقاربتین في المقدار لتقلیل الخطأ الناتج عن وجود مقاومات عند طرفیه حتى .الخطأ النسبي في القیاستنخفض قیمة




١١

.استبدال موضعي الجلفانومتر والبطاریة ال یؤثر على حالة االتزان• . عكس قطبي البطاریة ال یؤثر على حالة االتزان• .یغلق مفتاح البطاریة ویلیه مفتاح الجلفانومتر للتخلص من تأثیر الحث الذاتي•

یعتبر مقیاس الجهد من أدق القیاسات الكهربیة في قیاس فروق الجهد ألنه ال یتطلب مرور

.تیار كهربي فى جزء الدائرة المطلوب قیاس فرق الجهد بین طرفیه

طریقة عمل مقیاس الجهد*

.تغلق الدائرة ویتم تغییر مقاومة الربوستات إلمرار تیار مناسب )I(وشدة التیار المار فیه ) R(مة السلك أ ب هي إذا كانت مقاو

)V( فرق الجهد بین أ و ب å IRV =

فرق الجهد على وحدة األطوال من سلك المقیاس

LR I LV V ==′∴

ç L1) أ(وتبعد عن ) جـ(نأخذ نقطة اختیاریة تقع على السلك أ ب ولتكن

)V1( فرق الجهد بین أ و جـ

é 111 .LLIRV.LV ==′∴

L2 (أ)وتبعد عن (د)ع على السلك أ ب ولتكن وبالمثل إذا أخذنا نقطة اختیاریة تق

)V2( فرق الجهد بین أ و د

è 222 .LLIRV.LV ==′∴

è على éبقسمة بین -:من العالقة األخیرة یتبین لنا أن

2

1

2

1

LL

VV

=∴




١٢

.لسلك المقیاس وأي نقطة علیه تتناسب طردیا مع بعدها عنه (أ )فرق الجهد بین الطرف مقیاسا لفرق الجهد (أ)یاس والطرف وبالتالي یمكن أن یتخذ بعد أي نقطة على سلك المق

.بینهما

-:استخدام مقیاس الجهد * )E2&E1)المقارنة بین قوتین دافعتین لعمودیین كهربیین •å عند توصیل العمود األولE1 في دائرة مقیاس الجهد السلكى كما بالشكل وتحریك الزالق

مع فرق ) E1(ك للعمود . د . على سلك المقیاس یمكن الوصول إلى نقطة تتزن فیه ق .ویستدل علیها بعدم انحراف الجلفانومتر) أ(الجهد على سلك المقیاس بین الزالق والطرف

ç نقیس المسافة بین الزالق والطرف المشترك ولتكن)L1 ( é عند استبدالE1 بـ E2 أ( وبنفس الكیفیة یمكن إیجاد بعد الزالق عند االتزان عن الطرف (

L2 ( 2(أى

1

2

1LL

EE

=∴

-:ك لعمود كهربي .د. قیاس ق •

.عن طریق المقارنة السابقة وبمعلومیة أحدهما یمكن ایجاد اآلخر

-:مالحظات å فرق الجهد المراد قیاسه> فرق الجهد بین طرفي المقیاس .

.ك ألي تمدد. د. ق>ك للبطاریة . د . ق çكة متشابهة عند الطرف المشترك األقطاب المشتر. é إحكام التوصیالت وبالذات في الدائرة الرئیسیة حتى ال تزداد المقاومة مما ینقص شدة

.التیار وبالتالي إنقاص فرق الجهد

الذي یؤدى إلى االتزان مع القوة الدافعة للبطاریة الفرعیة L1 اذكر ماذا یحدث للطول -:سE عندما یزداد كل من R1 ، R2 ، R3كل على حدة ؟

الحل

في الدائرة الرئیسیة یتناقص فرق الجهد بین طرفي وحدة Iیتناقص التیار R1 عند زیادة األطوال من سلك المقیاس ولكن




١٣

1\

1\

L R L V E

I =

=

.لكى یحدث االتزان L1لذا یجب زیادة

ة عند حالة االتزان ال تیار في الدائرة الفرعیة وبالتالي أي زیادة في المقاوم:R2عند زیادة R2ال یؤثر على حالة االتزان .

فإن سلك مقیاس الجهد یتزن مع فرق الجهد بین K عند غلق المفتاح -:R3عند زیادة .R3طرفي المقاومة الخارجیة

إلعادة L1 لذا یلزم زیادة طول السلك R3 یزداد فرق الجهد بین طرفي R3عند زیادة .االتزان

وبالتالي یبقى الطول E=VR مهملة فإن E الفرعیة أما إذا كانت المقاومة الداخلیة للخلیة .كما هو أي قیمة للمقاومة الخارجیة




Documents

اجهزة القياس