يوصل الأميتر على التوالي في الدائرة، لأن كل الشحنة التي تقيسها يجب أن تمر عبره، ولذلك تكاد مقاومته تكون معدومة. ويوصل الفولتميتر على التوازي مع المكوّن، لأن فرق الجهد هو فرق بين نقطتين، ولذلك مقاومته هائلة. إذا بدّلتهما، تُتلف الأميتر أو يبقى المصباح مطفأً.
تتوفر أيضًا ترجمة بـالعربية, English, Français و Türkçe. اختر لغتك من رمز الترس في المشغّل، عند الترجمة.
جهازان، وقاعدة واحدة: الأميتر يوضع في الدائرة، والفولتميتر بجانبها. إذا بدّلتهما، فلن تقيس الشيء الخطأ فقط. ستُتلف جهازك.
قبل أن تقيس، ترسم ما تبنيه، وترسمه على شكل مخطط للدائرة الكهربائية. كل سلك خط مستقيم، وكل زاوية قائمة، وكل مكوّن له رمز ثابت. تركيبتان تبدوان مختلفتين تماماً على الطاولة قد يكون لهما المخطط نفسه، وعندها تتصرفان أيضاً بالطريقة نفسها.
شدة التيار هي شحنة كهربائية تمر بنقطة ما. لقياسها يجب أن تمر كل الشحنة عبر جهازك: تفتح الدائرة وتضع الجهاز بين الطرفين، على التوالي. لذلك تكاد مقاومة الأميتر تكون معدومة، نحو جزء من مئة من الأوم، كي يغيّر الدائرة التي يقيسها أقل ما يمكن.
فرق الجهد شيء آخر: إنه فرق بين نقطتين، أي كم يفقد الكولوم من الطاقة في طريقه من هنا إلى هناك. الفرق تقيسه بالاتصال بكلا الطرفين، لذلك تصل الفولتميتر على التوازي مع المكوّن. وهو مصمَّم بالعكس تماماً، بمقاومة هائلة تبلغ ملايين الأومات، كي لا يمر فيه أي تيار تقريباً.
ثم سؤال البداية. إذا وصلت أميتراً بين قطبي بطارية، فهذا كوصل سلك بين طرفي المصدر: دائرة قصر، ويمر التيار كله عبر جهازك. وإذا وضعت فولتميتراً في الدائرة، تصبح فجأة في دائرتك مقاومة ملايين الأومات ويبقى مصباحك مطفأً. أحد الخطأين يُحدث فرقعة، والآخر لا يفعل شيئاً.
لطلاب المرحلة الثانوية، ضمن موضوع الكهرباء.
في هذا الفيديو
الشرح كاملًا مكتوبًا
قاعدة تبدو بلا معنى
0:00مقياسان، وقاعدة واحدة: الأميتر يوضع في الدائرة، والفولتميتر بجانبها. إذا بدّلتهما، فلن تقيس الشيء الخطأ فقط. ستُتلف مقياسك.
رسم الدائرة
0:14قبل أن تقيس، ترسم ما تبنيه، ولا ترسمه كصورة، بل كمخطط. في مخطط الدائرة الكهربائية كل سلك خط مستقيم، وكل زاوية قائمة، وكل مكوّن له رمز ثابت. مصدر، ومصباح، ومقاومة، ومفتاح: هذه الرموز ثابتة وهي نفسها في كل أنحاء العالم. ليس الهدف أن يبدو مرتباً.
0:38دائرتان تبدوان مختلفتين تماماً على الطاولة قد يكون لهما المخطط نفسه، وعندها تعرف فوراً أنهما تتصرفان بالطريقة نفسها. الصورة تريك كيف تمتد الأسلاك؛ والمخطط يريك ما يحدث.
الأميتر يوضع في الدائرة
0:55شدة التيار هي شحنة كهربائية تمر بنقطة ما. لقياسها، يجب أن تمر كل الشحنة التي تريد عدّها عبر مقياسك فعلاً. لذلك تفتح الدائرة وتضع المقياس بين الطرفين. على التوالي. ولهذا صُمّم الأميتر بحيث تكاد مقاومته تكون صفراً: يجب أن يغيّر أقل ما يمكن في الدائرة التي يقيسها.
1:20الأميتر الجيد مقاومته نحو جزء من مئة من الأوم.
الفولتميتر يوضع بجانبها
1:24فرق الجهد شيء آخر. فرق الجهد هو فرق بين نقطتين: كم يفقد الكولوم من الطاقة في طريقه من هنا إلى هناك. الفرق تقيسه بأن تتصل بكلا الطرفين، لا بأن تجلس بينهما. لذلك تضع الفولتميتر بجانب المكوّن الذي تريد معرفة فرق الجهد عليه. على التوازي. وهو مصمَّم بالعكس تماماً: الفولتميتر له مقاومة هائلة، ملايين الأوم.
1:52فلا يجوز أن يمر فيه أي تيار تقريباً، وإلا لغيّر الدائرة التي يقيسها. والآن سؤال البداية. تصل مقياس شدة التيار، بجزء من مئة من الأوم، مباشرة بين قطبي بطارية. ماذا يحدث؟
ما الذي يحدث عند تبديلهما
2:12وصل أميتر بين طرفي المصدر هو وصل سلك بين طرفي المصدر: مقاومة شبه معدومة بين الموجب والسالب. هذه دائرة قصر. يصبح التيار كبيراً بقدر ما تستطيع البطارية أن تعطي، ويمر كله عبر مقياسك. ولا ينجو من ذلك. والعكس أقل دراماتيكية لكنه خطأ بالقدر نفسه: إذا وضعت فولتميتراً في الدائرة، فجأة تصبح في دائرتك ملايين الأوم.
2:37لا يكاد يمر أي تيار، ويبقى مصباحك مطفأً. إذن الخطآن يبدوان مختلفين جداً: أحدهما يُحدث فرقعة، والآخر لا يفعل شيئاً.
ثلاثة أشياء للتذكر
2:48ثلاثة أمور. في مخطط الدائرة كل سلك مستقيم وكل مكوّن له رمز ثابت، فترى من المخطط ماذا تفعل الدائرة. الأميتر يوضع في الدائرة، لأن كل الشحنة يجب أن تمر عبره، ومقاومته شبه معدومة. الفولتميتر يوضع بجانبها، لأن فرق الجهد هو فرق بين نقطتين، ومقاومته على العكس هائلة.
سؤالان
3:13سؤالان. الأول. تريد أن تعرف فرق الجهد على مصباح. أين تصل مقياسك، وأيّ المقياسين هو؟ الثاني. شخص يقيس بأميتر ويقرأ صفراً، مع أن المصباح مضاء بشكل عادي. ما الذي يحدث على الأرجح؟
الإجابات
3:32الأول: الفولتميتر، وتصله على التوازي مع المصباح، أي بطرف على كل جانب منه. الثاني: المقياس ليس في الدائرة بل في مكان ما بجانبها، في فرع لا يمر فيه تيار. إن أضاء المصباح، يمر تيار، لذلك إذا قال مقياسك صفراً، فهو يقيس في المكان الخطأ.
هكذا تقيس ما يحدث في الدائرة
3:53هكذا تقيس ما يحدث في الدائرة الكهربائية. على القناة فيديو منفصل عن المكوّنات التي تسمح للتيار بالمرور في اتجاه واحد فقط، وعن الفرق بين الجهد المستمر والجهد المتردد.
أسئلة شائعة
كيف توصل الأميتر والفولتميتر؟
يوصل الأميتر على التوالي: تفتح الدائرة وتضع الجهاز بين الطرفين، كي تمر كل الشحنة عبره. ويوصل الفولتميتر على التوازي، بطرف على كل جانب من المكوّن الذي تريد معرفة فرق الجهد عليه، لأن فرق الجهد هو فرق بين نقطتين.
ماذا يحدث إذا وصلت أميتراً بين قطبي بطارية؟
تُحدث دائرة قصر. مقاومة الأميتر شبه معدومة، نحو جزء من مئة من الأوم، فيعمل كسلك بين الموجب والسالب. يصبح التيار كبيراً بقدر ما تستطيع البطارية أن تعطي ويمر كله عبر الجهاز، ولا ينجو الجهاز من ذلك.
لماذا مقاومة الفولتميتر كبيرة إلى هذا الحد؟
لأنه لا يجوز أن يمر فيه أي تيار تقريباً، وإلا لغيّر الدائرة التي يقيسها. لذلك تبلغ مقاومة الفولتميتر ملايين الأومات. إذا وضعته في الدائرة خطأً، لا يكاد يمر أي تيار ويبقى مصباحك مطفأً.
لماذا يقرأ الأميتر صفراً مع أن المصباح مضاء؟
لأن الجهاز عندئذ ليس في الدائرة بل في مكان ما بجانبها، في فرع لا يمر فيه تيار. إذا كان المصباح مضاءً فهناك تيار يمر، لذلك إذا أشار الجهاز إلى الصفر فهو يقيس في المكان الخطأ.
قبل هذا تناولنا فرق الجهد والسعة: لماذا تدوم بطاريتان تحملان الرقم نفسه مدداً مختلفة. بعد هذا: الجهد المستمر والجهد المتردد، ولماذا يعمل الصمام الثنائي الباعث للضوء في اتجاه واحد فقط.
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
التيار الكهربائيالإلكترونات تزحف ومصباحك يضيء فوراً6:12
فرق الجهد والسعةبطاريتان والعدد نفسه4:43
توصيل الأميتر والفولتميترتبديلهما يُتلف جهازك4:10
نبذة عني
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.