الجلفانومتر الحساس | فيزياء تالتة ثانوي

🧪 أجهزة القياس الكهربية - الجلفانومتر

في هذا الدرس نقدم لطلاب الصف الثالث الثانوي درس الجلفانومتر الحساس ( ذو الملف المتحرك ) ضمن اجهزة القياس الكهربي المقرر دراستها في منهج الثانوية العامة .
تُستخدم أجهزة القياس الكهربي لقياس الكميات الكهربية مثل: شدة التيار - فرق الجهد - المقاومة الكهربية.

📚 أنواع أجهزة القياس

أجهزة قياس تناظرية: تعتمد على عزم ازدواج ملف يمر به تيار.
أجهزة قياس رقمية: تعتمد على الإلكترونيات وتعرض القياس رقميًا.

🔍 الجلفانومتر ذو الملف المتحرك

وظيفته: الكشف عن التيارات الضعيفة وقياس شدتها واتجاهها.
فكرته: يعتمد على عزم ازدواج ناتج من تيار يمر في ملف داخل مجال مغناطيسي.

⚙️ مكونات الجلفانومتر:

ملف مستطيل رفيع من الألومنيوم يدور داخل مجال مغناطيسي.
أسطوانة حديد مطاوع لتركيز الفيض.
مغناطيس ذو قطبين مقعرين للحصول على خطوط فيض نصف قطرية.
زوج زنبركات لولبية لتوصيل التيار وتوليد ازدواج معاكس.
مؤشر خفيف من الألومنيوم يتصل بالملف ويشير إلى التدريج.

📌 مميزات التصميم:

كثافة فيض ثابتة بسبب شكل الأقطاب المقعر.
التدريج منتظم وزاوية الانحراف ∝ شدة التيار.
الملف دائمًا موازٍ للفيض، لذلك الزاوية دائمًا 90°.

📏 حساسية الجلفانومتر

هي زاوية انحراف المؤشر عندما يمر تيار شدته 1 ميكروأمبير.
الوحدة: درجة / ميكروأمبير.
مثال: إذا كانت الحساسية 0.5°/μA، فإن تيار 1μA يسبب انحراف 0.5°.

❌ عيوب الجلفانومتر

لا يتحمل التيارات العالية.
لا يصلح لقياس التيار المتردد.
يفقد المغناطيس قوته بمرور الوقت.
الملفات الزنبركية تضعف مع كثرة الاستخدام.

🧪 ماذا يحدث إذا...

مر تيار عالي؟ يحترق الملف أو تتلف الحوامل.
مر تيار متردد؟ المؤشر لا يستقر أو لا يتحرك.
زادت الحساسية؟ لا تؤثر على الزاوية لأنها 90° دائمًا.

🔢 أمثلة محلولة

مثال 1: جلفانومتر ينحرف لنصف التدريج عند 200μA، الحساسية 0.08mA → عدد الأقسام = 5
مثال 2: جلفانومتر تدريجه 20 قسم، الحساسية 200μA → التيار عند نصف التدريج = 2mA