أجهزة قياس الجهد والتيار
اختبر فهمك
اختبار أجهزة قياس الجهد والتيار
1
كيف يتم توصيل الفولتميتر (Voltmeter) في الدائرة الكهربائية؟
الشرح
أجهزة قياس الجهد والتيار
الموضوع: أجهزة القياس الكهربائية - الفولتميتر والأميتر
المفاهيم: طريقة التوصيل، المقاومة الداخلية، تأثير الجهاز على الدائرة
الهدف: فهم كيفية قياس الجهد والتيار دون التأثير على الدائرة الكهربائية
1 الفولتميتر - قياس الجهد الكهربائي
جهاز قياس الجهد (الفولت) - يوصل على التوازي
1
المبدأ الأساسي
في التوصيل على التوازي دائماً نحافظ على نفس الجهد (الفولت).
لما نبغى نقيس الفولت، كل اللي نحتاجه أنه نوصل الجهاز على التوازي على الجزئية اللي بنقيس عليها الفولت.
لما نبغى نقيس الفولت، كل اللي نحتاجه أنه نوصل الجهاز على التوازي على الجزئية اللي بنقيس عليها الفولت.
القاعدة: الفولتميتر دائماً يوصل على التوازي (Parallel)
2
المشكلة والحل
⚠️ المشكلة:
لكن إذا وصلناه على التوازي، فهذا يصير كأنه فرع جديد في الدائرة.
ورح يمر فيه تيار جديد ورح يأثر على الدائرة الكهربائية لأنه رح يسحب تيار كهربائي.
✅ الحل:
عشان نتفادى هالموضوع نرفع مقاومته بشكل كبير جداً، بحيث إنه ما يمر أي تيار قدر المستطاع، أو يمر تيار بسيط جداً لا يُذكر.
يعني لازم يصير كأنه دائرة مفتوحة (Open Circuit).
لكن إذا وصلناه على التوازي، فهذا يصير كأنه فرع جديد في الدائرة.
ورح يمر فيه تيار جديد ورح يأثر على الدائرة الكهربائية لأنه رح يسحب تيار كهربائي.
✅ الحل:
عشان نتفادى هالموضوع نرفع مقاومته بشكل كبير جداً، بحيث إنه ما يمر أي تيار قدر المستطاع، أو يمر تيار بسيط جداً لا يُذكر.
يعني لازم يصير كأنه دائرة مفتوحة (Open Circuit).
المقاومة المطلوبة: R → ∞ (مقاومة عالية جداً)
بحيث لا يمر تيار (I ≈ 0)
بحيث لا يمر تيار (I ≈ 0)
النتيجة: الفولتميتر يوصل على التوازي ومقاومته عالية جداً لمنع سحب التيار
2 الأميتر - قياس التيار الكهربائي
جهاز قياس التيار - يوصل على التوالي
1
المبدأ الأساسي
في التوصيل على التوالي نحافظ على نفس التيار.
وفي المقابل إذا جينا نقيس التيار، فرح نوصل على التوالي.
دائماً جهاز الأميتر يكون موصل على التوالي.
وفي المقابل إذا جينا نقيس التيار، فرح نوصل على التوالي.
دائماً جهاز الأميتر يكون موصل على التوالي.
القاعدة: الأميتر دائماً يوصل على التوالي (Series)
2
المشكلة والحل
⚠️ المشكلة:
لكن إحنا نعرف إذا وصلنا على التوالي، رح نحافظ على التيار الكهربائي زي ما هو.
ولكن رح نغير فيه الفولت أو فرق الجهد.
✅ الحل:
عشان كده نحتاج نسوي العكس.
رح نخلي الأميتر أو جهاز قياس التيار يكون مقاومته قليلة جداً كأنه شورت سيركت (Short Circuit).
كأنه سلك، بحيث إن إذا صار فيه تغيير في الفولت يكون ضئيل جداً.
لكن إحنا نعرف إذا وصلنا على التوالي، رح نحافظ على التيار الكهربائي زي ما هو.
ولكن رح نغير فيه الفولت أو فرق الجهد.
✅ الحل:
عشان كده نحتاج نسوي العكس.
رح نخلي الأميتر أو جهاز قياس التيار يكون مقاومته قليلة جداً كأنه شورت سيركت (Short Circuit).
كأنه سلك، بحيث إن إذا صار فيه تغيير في الفولت يكون ضئيل جداً.
المقاومة المطلوبة: R → 0 (مقاومة منخفضة جداً)
كأنه سلك أو شورت سيركت (V ≈ 0)
كأنه سلك أو شورت سيركت (V ≈ 0)
النتيجة: الأميتر يوصل على التوالي ومقاومته منخفضة جداً لمنع هبوط الجهد
3 المقارنة بين الفولتميتر والأميتر
الفرق الرئيسي في التوصيل والمقاومة
الفولتميتر (V)
الوظيفة: قياس الجهد الكهربائي (الفولت)
• يوصل على التوازي (Parallel)
• مقاومته عالية جداً (R → ∞)
• يعمل كدائرة مفتوحة (Open Circuit)
• لا يسحب تيار من الدائرة (I ≈ 0)
السبب:
لأن في التوازي الجهد ثابت، ونحتاج نقيس نفس الجهد بدون ما يمر فيه تيار يأثر على الدائرة
• يوصل على التوازي (Parallel)
• مقاومته عالية جداً (R → ∞)
• يعمل كدائرة مفتوحة (Open Circuit)
• لا يسحب تيار من الدائرة (I ≈ 0)
السبب:
لأن في التوازي الجهد ثابت، ونحتاج نقيس نفس الجهد بدون ما يمر فيه تيار يأثر على الدائرة
الأميتر (A)
الوظيفة: قياس التيار الكهربائي
• يوصل على التوالي (Series)
• مقاومته منخفضة جداً (R → 0)
• يعمل كسلك توصيل (Short Circuit)
• لا يسبب هبوط في الجهد (V ≈ 0)
السبب:
لأن في التوالي التيار ثابت، ونحتاج نقيس نفس التيار بدون ما يكون فيه هبوط في الجهد يأثر على الدائرة
• يوصل على التوالي (Series)
• مقاومته منخفضة جداً (R → 0)
• يعمل كسلك توصيل (Short Circuit)
• لا يسبب هبوط في الجهد (V ≈ 0)
السبب:
لأن في التوالي التيار ثابت، ونحتاج نقيس نفس التيار بدون ما يكون فيه هبوط في الجهد يأثر على الدائرة
النتيجة: كل جهاز يوصل بطريقة تحافظ على الخاصية المراد قياسها
جدول الملخص والمقارنة
| الخاصية | الفولتميتر (V) | الأميتر (A) |
|---|---|---|
| يقيس | الجهد (Voltage) | التيار (Current) |
| طريقة التوصيل | التوازي (Parallel) | التوالي (Series) |
| المقاومة | R → ∞ (عالية جداً) | R → 0 (منخفضة جداً) |
| يعمل كـ | دائرة مفتوحة (Open Circuit) | سلك / شورت سيركت (Short Circuit) |
| السبب | لمنع سحب تيار من الدائرة | لمنع هبوط الجهد |
| التأثير المثالي | I ≈ 0 | V ≈ 0 |
| القاعدة الأساسية | في التوازي الجهد ثابت | في التوالي التيار ثابت |
نصائح مهمة ومعلومات إضافية
• الفولتميتر على التوازي لأن الجهد ثابت في التوازي
• الأميتر على التوالي لأن التيار ثابت في التوالي
• الفولتميتر مقاومته عالية جداً لمنع مرور التيار
• الأميتر مقاومته منخفضة جداً لمنع هبوط الجهد
• الفولتميتر يصير كأنه دائرة مفتوحة (Open Circuit)
• الأميتر يصير كأنه سلك أو شورت سيركت (Short Circuit)
• لا تربط الفولتميتر على التوالي (خطأ شائع وخطير)
• لا تربط الأميتر على التوازي (خطأ خطير جداً)
الفكرة الأساسية
✓ في التوازي الجهد ثابت → الفولتميتر يوصل على التوازي
✓ في التوالي التيار ثابت → الأميتر يوصل على التوالي
المهم: كل جهاز يوصل بحيث نحافظ على الخاصية اللي نبغى نقيسها
انضم لعائلة الهندسة و الرياضيات
👨💻
جاري تحميل التعليقات...