مناقشة المقاومة الداخلية للفولتميتر
ما هي المقاومة الداخلية للفولتميتر؟
هي مقاومة كهربائية موجودة داخل الفولتميتر، تأتي بشكل متسلسل مع ملفه المتحرك. تُرمز لها بـ Rv.
أهمية المقاومة الداخلية:
دقة القياس:
تُعد المقاومة الداخلية عاملاً هامًا في دقة قياس الفولتميتر لفرق الجهد.
يجب أن تكون Rv عالية جدًا مقارنةً بالمقاومة R المراد قياس فرق الجهد عليها.
ذلك لتجنب تأثير Rv على قياس فرق الجهد، وتقليل التيار المار عبر الفولتميتر.
حساسية القياس:
تؤثر Rv على حساسية الفولتميتر.
فكلما زادت Rv، قلت حساسية الفولتميتر، وزادت صعوبة قياس الفولتيات المنخفضة.
طرق قياس المقاومة الداخلية للفولتميتر:
طريقة أوم:
تعتمد على قياس التيار المار عبر الفولتميتر عند توصيله بمصدر جهد ثابت.
باستخدام قانون أوم، يمكن حساب Rv من خلال قسمة الجهد على التيار.
طريقة الرسم البياني:
تعتمد على قياس فرق الجهد على طرفي مقاومة معروفة R عند توصيلها مع الفولتميتر بمصدر جهد ثابت.
يتم رسم العلاقة بين 1/V و R، حيث V هو فرق الجهد المقاس.
تُمثل نقطة تقاطع المنحنى مع محور R قيمة Rv.
التقليل من تأثير المقاومة الداخلية:
استخدام فولتميتر بمقاومة داخلية عالية:
تُباع الفولتميتر بمقاومات داخلية مختلفة.
يجب اختيار الفولتميتر ذو Rv عالية عند قياس فرق الجهد على مقاومة عالية.
استخدام مضاعف الجهد:
يُستخدم مضاعف الجهد لزيادة فرق الجهد على طرفي الفولتميتر، مما يقلل من تأثير Rv.
ملاحظة:
تختلف قيمة Rv من فولتميتر لآخر، ويجب الرجوع إلى دليل المستخدم لمعرفة قيمتها.
تُعد المقاومة الداخلية من أهم خصائص الفولتميتر، ويجب فهم تأثيرها على دقة القياس وحساسية الجهاز.
مُصادر:
https://en.wikipedia.org/wiki/Voltmeter
https://m.youtube.com/watch?v=hAZPPpisIM8
https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-8/voltmeter-design/
مُلحق:
شرح مبسط للمقاومة الداخلية للفولتميتر:
تخيل الفولتميتر كأنبوب ماء.
تُمثل Rv ضيق الأنبوب.
كلما زاد ضيق الأنبوب (ارتفعت Rv)، قل تدفق الماء (التيار) عبره.
لذلك، يجب أن يكون ضيق الأنبوب (Rv) صغيرًا نسبيًا لقياس تدفق الماء (التيار) بدقة.
مُلاحظة:
هذا الشرح مبسط ولا يُمثل دقة علمية كاملة.