الدائرة الكهربائية البسيطة – قياس شدة التيار وفرق الجهد

ماذا تعرض

تسمح الدائرة المغلقة بتدفق الشحنات من البطارية عبر المصابيح ثم عودتها إليها، وفتح المفتاح يقطع المسار فيتوقف التيار في كل أجزاء الدائرة. يوصَل الأميتر على التوالي لقياس شدة التيار I، والفولتميتر على التوازي لقياس فرق الجهد U بين طرفي مصباح. في هذا النموذج يعطي كل عمود جهدًا U = 1.5 V، ولكل مصباح مقاومة ثابتة R ≈ 8 Ω. المصابيح الموصولة على التوالي تتقاسم جهد البطارية، فتقل شدة التيار والإضاءة كلما أضفنا مصباحًا؛ أما على التوازي فيحصل كل مصباح على الجهد كاملًا وتزداد شدة التيار الكلي. ويعرض مشهد ثانٍ الشحن بالدلك.

طريقة الاستخدام

ابدأ بمشهد «الدائرة، قياس I و U» واقرأ الجهازين مع مصباح واحد. أضف مصابيح، واضغط «تغيير التوصيل» للتبديل بين التوالي والتوازي، وقارن القراءات والإضاءة. زد «عدد الأعمدة الكهربائية» حتى يظهر على أحد المصابيح أنه ساطع جدًا لتجاوز جهده المقنن U = 2.5 V. اضغط «فتح / إغلاق المفتاح» لترى شدة التيار تهبط إلى الصفر. وفي مشهد الكهرباء الساكنة، ادلك المسطرة بالقماش وقرّبها من قصاصات الورق، ثم اضغط «تفريغ الشحنة».

المعاملات القابلة للتغيير

• عدد الأعمدة الكهربائية (U = 1.5 V لكل عمود) 1–4
• عدد المصابيح (القيم المقننة: U = 2.5 V، I = 0.3 A) 1–3
• توصيل المصابيح على التوالي, على التوازي
• المفتاح مغلق عند البدء
• المشهد الدائرة، قياس I و U, الكهرباء الساكنة بالدلك

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا تضيء ثلاثة مصابيح موصولة على التوالي بعمودين إضاءة أخفت من مصباح واحد؟
2. ماذا يقرأ الأميتر عندما يكون المفتاح مفتوحًا، ولماذا؟
3. عند إضافة مصابيح على التوازي، كيف تتغير شدة التيار في الدائرة الرئيسية وفرق الجهد بين طرفي كل مصباح؟