تجربة جلفانومتر الظل الثامنة PDF

‫اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﺜﺎﻣﻨﺔ‪ :‬ﺟﻠﻔﺎﻧﻮﻣﺘﺮ اﻟﻈﻞ‬ ‫ﻧظرﯾﺔ اﻟﺗﺟرﺑﺔ‪:‬‬ ‫ﯾﺳﺗﺧدم ﺟﮭﺎز ﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر اﻟظل ﻟﻘﯾﺎس ﺷدة اﻟﺗﯾﺎر اﻟﻛﮭرﺑﻲ وھو ﯾﺗرﻛب ﻣن ﻣﻠف داﺋري ﻣن ﻣﺎدة‬ ‫اﻟﻧﺣﺎس اﻟﻣﻌزول ﻋدد ﻟﻔﺎﺗﮫ ‪ N‬ﺣﯾث أن‪:‬‬ ‫‪ 500 ،50 ،N = 2‬ﻣﺣﻣول ﻋﻠﻰ ﻗﺎﻋدة ﻣزودة ﺑﺛﻼﺛﺔ أرﺟل ﻋﺑﺎرة ﻋن ﻣﺳﺎﻣﯾر ﯾﻣﻛن رﻓﻌﮭﺎ‬ ‫وﺧﻔﺿﮭﺎ ﻟﺟﻌل ﻣﺳﺗوى اﻟﻣﻠف رأﺳﯾﺎ ً‪.‬وﯾوﺟد...

‫اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﺜﺎﻣﻨﺔ‪ :‬ﺟﻠﻔﺎﻧﻮﻣﺘﺮ اﻟﻈﻞ‬ ‫ﻧظرﯾﺔ اﻟﺗﺟرﺑﺔ‪:‬‬ ‫ﯾﺳﺗﺧدم ﺟﮭﺎز ﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر اﻟظل ﻟﻘﯾﺎس ﺷدة اﻟﺗﯾﺎر اﻟﻛﮭرﺑﻲ وھو ﯾﺗرﻛب ﻣن ﻣﻠف داﺋري ﻣن ﻣﺎدة‬ ‫اﻟﻧﺣﺎس اﻟﻣﻌزول ﻋدد ﻟﻔﺎﺗﮫ ‪ N‬ﺣﯾث أن‪:‬‬ ‫‪ 500 ،50 ،N = 2‬ﻣﺣﻣول ﻋﻠﻰ ﻗﺎﻋدة ﻣزودة ﺑﺛﻼﺛﺔ أرﺟل ﻋﺑﺎرة ﻋن ﻣﺳﺎﻣﯾر ﯾﻣﻛن رﻓﻌﮭﺎ‬ ‫وﺧﻔﺿﮭﺎ ﻟﺟﻌل ﻣﺳﺗوى اﻟﻣﻠف رأﺳﯾﺎ ً‪.‬وﯾوﺟد ﺑوﺳط اﻟﻣﻠف ﻋﻠﺑﺔ داﺋرﯾﺔ ﺑﮭﺎ إﺑرة ﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﯾﺔ ﺻﻐﯾرة‬ ‫ﺗﺗﺣرك ﻋﻠﻰ ﻣﺣور رأﺳﻲ وﺗﺣﻣل ﻣؤﺷراً ﺧﻔﯾﻔﺎ ً ﻋﻣودﯾﺎ ً ﻋﻠﯾﮭﺎ وﺗﺗﺣرك ﻋﻠﻰ ﻣﻘﯾﺎس داﺋري ﯾﺑﯾن‬ ‫زواﯾﺎ اﻻﻧﺣراف‪.‬‬ ‫ﺗﻘوم ﻧظرﯾﺔ اﻟﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر ﻋﻠﻰ أﺳﺎس اﻟﺗﺄﺛﯾر اﻟﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﻲ ﻟﻠﺗﯾﺎر اﻟﻛﮭرﺑﻲ وأن ﻛﺛﺎﻓﺔ اﻟﻔﯾض اﻟﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﻲ‬ ‫‪ B‬اﻟﻧﺎﺗﺞ ﻋن ﻣرور ﺗﯾﺎر ‪ I‬ﻓﻲ اﻟﻣﻠف ﺗﻛون ﻣﻧﺗظﻣﺔ ﻓﻲ ﺣﯾز ﺻﻐﯾر ﺟداً ﺣول ﻣرﻛز اﻟﻣﻠف‪ ،‬ﻟذﻟك‬ ‫ﯾﺟب أن ﺗﻛون اﻹﺑرة اﻟﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﯾﺔ ﺻﻐﯾرة ﻣﺎ أﻣﻛن‪.‬‬ ‫ﻋﻧد ﻣرور ﺗﯾﺎر ‪ I‬ﻓﻲ اﻟﻣﻠف ﯾﻧﺗﺞ ﻣﺟﺎل ﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﻲ ‪ B‬وﺗﺻﺑﺢ اﻹﺑرة ﺧﺎﺿﻌﺔ ﻟﻣﺟﺎﻟﯾن ﻣﺗﻌﺎﻣدﯾن‬ ‫أﺣدھﻣﺎ ﻣﺟﺎل اﻷرض ‪BH‬وﻵﺧر اﻟﻣﺟﺎل اﻟﻧﺎﺗﺞ ﻋن اﻟﺗﯾﺎر ‪ B‬ﻓﺗﻧﺣرف اﻹﺑرة ﺑزاوﯾﺔ ‪ θ‬وﯾﻛون‪:‬‬ ‫‪B= BH tan θ‬‬ ‫ﻟﻛن اﻟﻣﺟﺎل اﻟﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﻲ اﻟﻧﺎﺗﺞ ﻋن ﻣرور ﺗﯾﺎر ﻣﻘداره ‪ I‬ﻓﻲ ﻣﻠف ﻋدد ﻟﻔﺎﺗﮫ ‪:N‬‬ ‫‪2‬‬ ‫=‬ ‫وھذا ﯾﻛﺎﻓﺊ‪:‬‬ ‫=‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪ :Cg‬ﯾﺳﻣﻰ ﻣﻌﺎﻣل اﺧﺗزال اﻟﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر‪ ،‬وھو ﺛﺎﺑت اﻟﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر ﯾﺗﻐﯾر ﺑﺗﻐﯾر اﻟﺗرﻛﯾب وﻋدد اﻟﻠﻔﺎت‬ ‫واﻟﻣﻛﺎن اﻟﻣﺳﺗﺧدم ﻓﯾﮫ‪.‬‬ ‫ﻧﻌﻛس اﻟﺗﯾﺎر ﻷﺧذ اﻧﺣراف اﻹﺑرة ﻓﻲ اﺗﺟﺎھﯾن ﻣﺧﺗﻠﻔﯾن ﻟﻠﻘﯾﻣﺔ اﻟواﺣدة ﻣن اﻟﺗﯾﺎر وذﻟك ﻟﺗﻔﺎدي اﻟﺧطﺄ‬ ‫ﻓﻲ زاوﯾﺔ اﻻﻧﺣراف اﻟذي ﯾﻧﺷﺄ ﻣن‪:‬‬ ‫‪.١‬ﻋدم اﻧطﺑﺎق ﻣرﻛز ﻋﻠﻰ ﻣرﻛز اﻹﺑرة اﻟﻣؤﺷر أو ﻣرﻛز اﻟﺗدرﯾﺞ‪.‬‬ ‫‪.٢‬ﻋدم اﻧطﺑﺎق ﻣﺳﺗوى اﻟﻣﻠف ﻋﻠﻰ ﻣﺳﺗوى اﻟزوال اﻟﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﻲ ﺗﻣﺎﻣﺎ ً‪.‬‬ ‫‪.٣‬وﺟود اﺣﺗﻛﺎك ﻋﻧد ﻧﻘطﺔ ارﺗﻛﺎز اﻹﺑرة‪.‬‬ ‫‪٢٥‬‬ ‫اﻷدوات اﻟﻣﺳﺗﺧدﻣﺔ‪:‬‬ ‫ﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر اﻟظل‪ ،‬ﻣﻧﺑﻊ ﻣﺗﻐﯾر ﻟﻠﺗﯾﺎر اﻟﻣﺳﺗﻣر‪ ،‬أﻣﯾﺗر‪.‬‬ ‫ﺧطوات اﻟﻌﻣل‪:‬‬ ‫‪.١‬ﺻﻠﻲ اﻟداﺋرة ﻛﻣﺎ ﺑﺎﻟﺷﻛل ﻣﻊ ﻣراﻋﺎة أن ﯾﻛون اﻷﻣﯾﺗر ﺑﻌﯾداً ﻋن اﻟﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر‪.‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪.٢‬اﺿﺑطﻲ ﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر اﻟظل ﺑﺣﯾث ﯾﻧطﺑق ﻣﺳﺗوى اﻟزوال اﻟﻣﻐﻧﺎطﯾﺳﻲ وﯾﻛون طرف اﻟﻣؤﺷر ﻋﻠﻰ‬ ‫ﺻﻔري اﻟﺗدرﯾﺞ‪.‬‬ ‫‪.٣‬ادﺧﻠﻲ ﻓﻲ اﻟداﺋرة ﻗﯾﻣﺔ ﻣﻧﺎﺳﺑﺔ ﻟﻠﺗﯾﺎر ﺣﺗﻰ ﻧﺣﺻل ﻋﻠﻰ اﻧﺣراف ﻣﻧﺎﺳب‪.‬‬ ‫‪.٤‬اﻗرﺋﻲ اﻧﺣراف اﻟﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر ﻛﻣﺎ ﯾﺷﯾر إﻟﯾﮫ طرف اﻟﻣؤﺷر ‪ θ2 ،θ1‬واﺣﺳﺑﻲ ﻣﺗوﺳط اﻟﻘراءات‬ ‫)‪.(θ‬‬ ‫‪.٥‬أﻋﯾدي اﻟﺧطوﺗﯾن‪ ٤ ،٣‬ﺑﺈدﺧﺎل ﻗﯾم ﻣﻧﺎﺳﺑﺔ ﻟﻠﺗﯾﺎر ﻣﻊ ﺣﺳﺎب ﻣﺗوﺳط اﻻﻧﺣراف ﻓﻲ ﻛل ﻣرة ﻧﺣدث‬ ‫ﻓﯾﮭﺎ ﺗﻐﯾﯾراً ﻓﻲ ﻗﯾﻣﺔ اﻟﺗﯾﺎر‪.‬‬ ‫‪.٦‬ﺿﻌﻲ اﻟﻧﺗﺎﺋﺞ ﻓﻲ ﺟدول ﻛﺎﻟﺗﺎﻟﻲ‪:‬‬ ‫‪tan θ‬‬ ‫‪θ‬‬ ‫‪θ1‬‬ ‫‪θ2‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪.٧‬ارﺳﻣﻲ ﻋﻼﻗﺔ ﺑﯾﺎﻧﯾﺔ ﺑﯾن ﺷدة اﻟﺗﯾﺎر ‪I‬ﻋﻠﻰ اﻟﻣﺣور اﻟرأﺳﻲ )‪ ،(Y‬و‪ tan θ‬ﻋﻠﻰ اﻟﻣﺣور اﻷﻓﻘﻲ‬ ‫)‪ (X‬ﻧﺣﺻل ﻋﻠﻰ ﺧط ﻣﺳﺗﻘﯾم‪.‬‬ ‫‪.٨‬ﻣن اﻟرﺳم اﻟﺑﯾﺎﻧﻲ أوﺟدي ﻣﯾل اﻟﺧط ﻟﻠﺣﺻول ﻋﻠﻰ ﻣﻌﺎﻣل اﺧﺗزال اﻟﺟﻠﻔﺎﻧوﻣﺗر‪:‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪tan‬‬ ‫‪٢٦‬‬