الجلفانومتر ذو الملف المتحرك – تحويله إلى أميتر وفولتميتر وأوميتر

ماذا تعرض

في الجلفانومتر ذي الملف المتحرك يوجد ملف عدد لفاته N ومساحته A يمر فيه تيار I داخل مجال مغناطيسي نصف قطري B، فيكون عزم الازدواج NBIA ثابتًا عند أي زاوية. ويولِّد نابض حلزوني عزمًا معيدًا kθ، فيستقر الملف عندما NBIA = kθ، أي إن الانحراف يتناسب مع شدة التيار ويكون التدريج منتظمًا. وقيمة القسم الواحد هي التيار لكل قسم. ومجزِّئ تيار صغير على التوازي يحوِّل الجلفانومتر إلى أميتر، ومقاومة كبيرة على التوالي تحوِّله إلى فولتميتر، وعمود كهربائي مع مقاومة على التوالي يحوِّله إلى أوميتر تدريجه غير منتظم.

طريقة الاستخدام

ابدأ بشاشة «الملف المتحرك» وغيِّر «عدد اللفات N» و«المجال المغناطيسي B» و«شدة التيار I» لترى العزم والتدريج المنتظم، واضغط «تسجيل» لرسم θ مقابل I. في «نصف الانحراف» أغلق K₁ واختر R لانحراف كبير، ثم أغلق K₂ واضبط S حتى ينخفض الانحراف إلى النصف، وسجِّل وأدخل G وK. في «الأميتر» و«الفولتميتر» احسب مجزِّئ التيار أو المقاومة على التوالي واكتبها، ثم قارن قراءاتك بالجهاز القياسي.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة الملف المتحرك, نصف الانحراف, الأميتر, الفولتميتر, الأوميتر
• جلفانومتر المختبر الجلفانومتر الأول, الجلفانومتر الثاني, الجلفانومتر الثالث
• عدد اللفات N 20–300
• المجال المغناطيسي B 0.05–0.5 T
• مساحة الملف A 0.5–6 cm²
• ثابت النابض k 0.5–10 ×10⁻⁶ N·m/rad
• شدة التيار I (الملف المتحرك) -1000–1000 μA
• القوة الدافعة للعمود E (نصف الانحراف) 1–4 V
• مدى الأميتر I₀ 5–100 mA
• مدى الفولتميتر V₀ 1–20 V
• إظهار قيمتي G وK المعطاتين

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يجعل المجال المغناطيسي نصف القطري تدريج الجلفانومتر منتظمًا؟
2. لماذا يجب أن تكون مقاومة مجزِّئ التيار في الأميتر أصغر كثيرًا من مقاومة الجلفانومتر؟
3. لماذا تتزاحم أقسام تدريج الأوميتر عند طرف المقاومات الكبيرة؟