انتقل إلى المحتوى
Physics with Thomas

الاختبار العملي للدوائر

المدة 5:13على يوتيوب

ابنِ الدائرة كما في المخطط، أصغر حلقة أولاً. قِس سلسلة من فروق الجهد والتيارات، واستخرج المقاومة الكلية من ميل رسمك البياني (U,I)، وهي هنا 132 أوم. احسب عكسياً بأن واحداً على R الكلية يساوي واحداً على R1 زائد واحد على R2، ثم اقلب النتيجة: 220 أوم.

يمكن الاستماع إلى هذا الفيديو أيضًا بـالعربية, English, Français و Türkçe. اختر لغتك من رمز الترس في المشغّل، عند مسار الصوت و الترجمة.

في الاختبار العملي تجد على طاولتك مصدراً، ومقياسين متعددين، وثلاث مقاومات، وحزمة أسلاك. إحدى المقاومات مغطاة بشريط، وعليك أن تحدد قيمتها. في هذا الفيديو أنفذ الطريق كله مرة واحدة، من الأسلاك المفكوكة إلى المقاومة التي لا يُسمح لك برؤية قيمتها.

لا تبدأ بالأسلاك بل بالمخطط. ضع أدواتك كما هي في الرسم، وابنِ أولاً أصغر حلقة (المصدر والأميتر و R1)، ثم أضف المسار الثاني. الأميتر يوضع في التيار الرئيسي، قبل أن يتفرع التيار. والفولتميتر يأتي أخيراً، بجانبها لا بينها.

قبل أن تشغّل المصدر اختر المدخل والمدى. R1 تساوي 330 أوم، فعند 6.0 فولت تتوقع 18 ملي أمبير: وهذا يناسب بسهولة مدخل mA الذي يصل إلى 200 ملي أمبير.

ثم سلسلة القياسات. اقرأ من مقياسك أنت واكتب ما يظهر، مع الأصفار: 1.02 فولت عند 7.7 ملي أمبير، وهكذا حتى ستة فولت. في الرسم البياني (U,I) ترسم أفضل خط مستقيم، وميله يعطي المقاومة الكلية: 5.94 فولت على 45.0 ملي أمبير يساوي 132 أوم.

وهنا الخطوة التي ينساها الجميع تقريباً. من واحد على R الكلية يساوي واحداً على R1 زائد واحد على R2 تحصل على 0.0045. هذه ليست R2، بل واحد على R2. اقلبها فتحصل على 220 أوم.

هل هذا صحيح؟ أعد البناء في دائرة توالٍ مع المقاومة 470 أوم: 6.01 فولت و 8.71 ملي أمبير تعطي معاً 690 أوم، ناقص 470 يساوي 220 أوم. عندها فقط يُنزع الشريط. أحمر، أحمر، بني، ذهبي: 220 أوم، زائد أو ناقص 5 بالمئة.

لطلاب المرحلة الثانوية، ضمن الكهرباء وتجربة القياس في الدوائر.

في هذا الفيديو

  1. 0:00ما الذي تستطيعه بعد هذا الفيديو
  2. 0:19ما الموجود على طاولتك
  3. 0:37ارسم أولاً، ثم ضع الأدوات كما في الرسم
  4. 1:01أصغر حلقة أولاً، ثم المسار الثاني
  5. 1:37أي مدخل، وأي مدى
  6. 2:06أخيراً، وبجانبها
  7. 2:30اقرأ كما يقول المقياس
  8. 2:50U للأعلى، و I للجانب
  9. 3:27الخطوة التي ينساها الجميع
  10. 4:07هل هو صحيح؟ أعد البناء وانظر
  11. 4:46ثلاثة أشياء
  12. 4:59ارسم أولاً، ثم ابنِ

الشرح كاملًا مكتوبًا

ما الذي تستطيعه بعد هذا الفيديو

0:00بعد هذا الفيديو تستطيع بأميتر وفولتميتر أن تحدد مقاومة مجهولة. وذلك في ثلاث خطوات. تبني الدائرة كما في المخطط. تقيس سلسلة من فروق الجهد والتيارات. ومن رسمك البياني تحسب تلك المقاومة.

ما الموجود على طاولتك

0:19هذا ما تجده على طاولتك في الاختبار العملي. مصدر، ومقياسان، وثلاث مقاومات، وحزمة أسلاك. ولديك ثلاثون دقيقة لتستخرج منها سلسلة قياسات. سأنفذها مرة كاملة أمامك: من الأسلاك المفكوكة إلى المقاومة التي لا يُسمح لك برؤية قيمتها.

ارسم أولاً، ثم ضع الأدوات كما في الرسم

0:38لا تبدأ بالأسلاك. ابدأ بالمخطط، فهو رسمك الهندسي. ضع أدواتك كما هي في الرسم. المصدر على اليسار. الأميتر في الأعلى، في التيار الرئيسي، قبل أن يتفرع التيار. المقاومتان واحدة فوق الأخرى، على التوازي: كلتاهما بين النقطتين نفسيهما. والفولتميتر فوقهما، بين طرفي المقاومتين.

أصغر حلقة أولاً، ثم المسار الثاني

1:02الآن ابنِ، وأولاً أصغر حلقة: المصدر، والأميتر و⁦⁦R⁩⁩ واحد. من الموجب سلك أحمر إلى مدخل ⁦⁦mA⁩⁩ في المقياس الأصفر. ومن مدخل ⁦⁦COM⁩⁩ إلى بداية ⁦⁦R⁩⁩ واحد. ومن نهاية ⁦⁦R⁩⁩ واحد سلك أسود، من الأسفل عائداً إلى السالب. تتبّع الحلقة بإصبعك: تمر عبر الأميتر.

1:25إذن هو صحيح. ثم أضف المسار الثاني: ⁦⁦R⁩⁩ اثنين. البداية بالبداية، والنهاية بالنهاية. الآن يتفرع التيار بعد الأميتر، ويلتقي من جديد قبل أن يعود.

أي مدخل، وأي مدى

1:38أمران في المقياس الأصفر: المدخل والمدى. كم تيارًا تتوقع؟ ⁦⁦R⁩⁩ واحد ثلاثمئة وثلاثون أوم. عند ستة فاصلة صفر فولت يمر فيها ستة فاصلة صفر على ثلاثمئة وثلاثين: صفر فاصلة صفر ثمانية عشر أمبير، ثمانية عشر ملي أمبير. هذا يناسب بسهولة مدخل ⁦⁦mA⁩⁩، الذي يصل إلى مئتي ملي أمبير.

2:01المفتاح الدوار على التيار المستمر، والمدى مئتا ملي أمبير.

أخيراً، وبجانبها

2:06وأخيراً الفولتميتر. يوضع بجانبها، لا بينها. مدخل ⁦⁦V⁩⁩ في جهة الموجب، و⁦⁦COM⁩⁩ في جهة السالب، كلاهما بين طرفي المقاومتين. فحص جيد: إذا أزلت الفولتميتر، فلا يتغير شيء في الدائرة. ويستمر التيار في السريان. ارفع يدك ليتحقق المعلم. بعد ذلك فقط يُشغَّل المصدر.

اقرأ كما يقول المقياس

2:30أدر المقبض حتى يشير المقياس الأزرق إلى نحو واحد فولت. لا تنظر إلى الجهاز: مقياسك أنت هو القياس. واحد فاصلة صفر اثنان فولت، سبعة فاصلة سبعة ملي أمبير. اكتبها كما تظهر، مع الأصفار. ثم اثنان فولت، وثلاثة، وهكذا حتى ستة.

U للأعلى، و I للجانب

2:51الآن المعالجة، وتقوم بها وحدك. رسم بياني ⁦⁦U⁩,⁦I⁩⁩: ⁦⁦U⁩⁩ رأسياً، و⁦⁦I⁩⁩ أفقياً. اختر مقياس رسم يملأ ورقتك، وضع نقاط القياس على شكل علامة ×. ارسم بالمثلث أفضل خط مستقيم، مارًّا بنقطة الأصل. لا تصل النقاط ببعضها. للميل اختر نقطتين على الخط، متباعدتين، لا نقطتي قياس.

3:13خمسة فاصلة أربعة وتسعون فولت على خمسة وأربعين ملي أمبير. حوّل الـ⁦⁦mA⁩⁩ أولاً: صفر فاصلة صفر أربعمئة وخمسون أمبير. النتيجة مئة واثنان وثلاثون أوم. هذه ⁦⁦R⁩⁩ الكلية.

الخطوة التي ينساها الجميع

3:27تعرف ⁦⁦R⁩⁩ واحد وتعرف ⁦⁦R⁩⁩ الكلية. على التوازي: واحد على ⁦⁦R⁩⁩ الكلية يساوي واحداً على ⁦⁦R⁩⁩ واحد زائد واحد على ⁦⁦R⁩⁩ اثنين. إذن واحد على ⁦⁦R⁩⁩ اثنين يساوي واحداً على مئة واثنين وثلاثين، ناقص واحد على ثلاثمئة وثلاثين. صفر فاصلة صفر صفر خمسة وأربعون.

3:48وهنا يتوقف كثيرون: ⁦⁦R⁩⁩ اثنان تساوي صفر فاصلة صفر صفر خمسة وأربعين أوم. أليس كذلك؟ مقاومة أقل من خمسة أجزاء من ألف من الأوم، على طاولتك؟ ليست لديك ⁦⁦R⁩⁩ اثنان بعد، لديك واحد على ⁦⁦R⁩⁩ اثنين. اقلبه: واحد على ذلك العدد. مئتان وعشرون أوم.

هل هو صحيح؟ أعد البناء وانظر

4:07هل هذا صحيح؟ يمكنك التحقق بدائرة ثانية. افصل كل الأسلاك وضع الأدوات كما في الرسم الجديد: ⁦⁦R⁩⁩ اثنان على التوالي مع ⁦⁦R⁩⁩ ثلاثة، وهي أربعمئة وسبعون أوم. عند ستة فاصلة صفر واحد فولت يمر ثمانية فاصلة سبعة واحد ملي أمبير. المجموع ستمئة وتسعون أوم. ناقص أربعمئة وسبعين: مئتان وعشرون.

4:31الآن فقط يُنزع الشريط. أحمر، أحمر، بني، ذهبي: مئتان وعشرون أوم، زائد أو ناقص خمسة بالمئة. في مكان ما بين مئتين وتسعة ومئتين وواحد وثلاثين. ومئتان وعشرون عندك تقع بينهما.

ثلاثة أشياء

4:46ثلاثة أشياء. الأميتر في الحلقة، والفولتميتر بجانبها. اقرأ من مقياسك أنت، مع الأصفار. وبعد واحد على ⁦⁦R⁩⁩ اثنين أنت في منتصف الطريق فقط: اقلبه.

ارسم أولاً، ثم ابنِ

4:59أتريد أن تعرف المزيد؟ شاهد إذن فيديوهات التوالي والتوازي على هذه القناة. وفي الاختبار العملي: ارسم أولاً، ثم ابنِ.

أسئلة شائعة

كيف تحدد مقاومة مجهولة في الاختبار العملي؟

قِس التيار عند عدة قيم لفرق الجهد، وضع النقاط في رسم بياني (U,I) وارسم أفضل خط مستقيم. الميل هو المقاومة. وإذا كانت المقاومة المجهولة موصولة على التوازي مع مقاومة معلومة، فهذا الميل هو المقاومة الكلية، ثم تحسب منها المقاومة المجهولة.

أين تصل الأميتر والفولتميتر؟

الأميتر في الدائرة، في التيار الرئيسي قبل التفرع، في مدخل mA ومدخل COM. والفولتميتر أخيراً، بجانبها بين طرفي المقاومتين: مدخل V في جهة الموجب، و COM في جهة السالب. وإذا أزلت الفولتميتر يستمر التيار في السريان.

أي مدى تختار على الأميتر؟

قدّر التيار أولاً. عند 330 أوم و 6.0 فولت يكون 6.0 على 330، أي نحو 18 ملي أمبير. وهذا يناسب بسهولة مدخل mA بمدى 200 ملي أمبير.

لماذا أحصل على مقاومة مقدارها 0.0045 أوم؟

لأنك لم تنتهِ بعد. من واحد على R الكلية ناقص واحد على R1 تحسب واحداً على R2، لا R2 نفسها. اقلب هذه النتيجة: واحد على 0.004545 يساوي 220 أوم.

كيف تتحقق من صحة إجابتك؟

ابنِ دائرة ثانية: المقاومة المجهولة على التوالي مع مقاومة معلومة قدرها 470 أوم. عند 6.01 فولت و 8.71 ملي أمبير تكون المقاومة الكلية 690 أوم، ناقص 470 يساوي 220 أوم. بعدها يُنزع الشريط: أحمر، أحمر، بني، ذهبي يعني 220 أوم زائد أو ناقص 5 بالمئة، أي بين 209 و 231 أوم.

إن أردت رؤية النظرية من جديد: فيديوهات دائرة التوالي ودائرة التوازي والدوائر المركبة موجودة على هذه القناة.

هذا الفيديو يحمل صوتاً وترجمة بعدة لغات. اختر لغتك من رمز الترس في المشغّل، عند مسار الصوت وعند الترجمة.

Physics with Thomas: الفيزياء مشروحة بالصورة حيث تضيف شيئاً، وبدونها حيث تشتّت.

في هذه السلسلة

نبذة عني

Thomas Schuurmans

اسمي توماس سخورمانس، ولديّ شغف بالفيزياء وبفهم لماذا تعمل الأشياء بالطريقة التي تعمل بها. ما أريده هو أن يسأل الشباب أكثر: “لماذا هذا؟” و“كيف يعمل هذا؟”، وأن أعطيهم أدوات الفيزياء بطريقة سهلة ويمكن رؤيتها.

تخرّجت عام 2003 في الفيزياء التطبيقية من جامعة دلفت التقنية. بعدها عملت أكثر من عشرين عامًا خارج التعليم: أولًا في معهد TNO للأبحاث التطبيقية، ثم في مكتب تصميم، وأخيرًا مؤسسًا لـ Proportion Global، وأعمل من خلاله على قضايا الابتكار في أفريقيا وأمريكا اللاتينية وجنوب آسيا. هذا العمل أقرب إلى الفيزياء مما تظن: لا تبدأ من الحل، بل افهم أولًا ما الذي يجري، ثم جرّب، وأخطئ، ثم انظر من جديد.

منذ ٢٠٢٦ أدرّس الفيزياء في المرحلتين الإعدادية والثانوية، وبدأت درجة الماجستير في جامعة أمستردام للحصول على مؤهلي الكامل في التدريس. هناك تعلّمت أن انتباه طالب المرحلة الثانوية الحقيقي لمادة جديدة يدوم نحو سبع دقائق. ونقطة ضعفي أنا بالذات هي الإكثار من القصص الجانبية.

من هنا وُلدت الفكرة: فيديوهات تشرح موضوعًا واحدًا بوضوح وبالصورة، ضمن تلك الدقائق السبع. أصنعها لطلابي. ثم أنشرها للجميع، لأن الشرح الجيد يجب أن يكون في متناول كل من يحتاجه، أينما كنت وبأي لغة تفكر وتتكلم.