السعودية

آلة تستخدم لإظهار أي تيار كهربائي


آلة تستخدم لإظهار أي تيار كهربائي وهو ذلك التيار المتدفق بشكل مستمر من خلال موصل كهربي بفترة زمنية وحين يتعرض الموصل لمجال كهربي فإن الشحنات تتحرك داخله بطريقة عشوائية في الاتجاه المعاكس لاتجاه المجال، وسوف نعرض لكم في مخزن اسم الآلة المستخدمة لإظهار ذلك التيار، وأهم المعلومات حول ذلك الجهاز من حيث المميزات والعيوب.

آلة تستخدم لإظهار أي تيار كهربائي

الآلة المستخدمة في إظهار جميع أنواع التيار الكهربي هي (الجلفانومتر) والتي تعرف كذلك بالمقياس الجلفاني والذي يعد أحد أنواع الأميتر المستخدم في قياس شدة التيار الصغيرة التي تبلغ واحد نانو أمبير، ويتكون الجهاز من مغناطيس على هيئة حرف U ونابض خفيف وملف يقبل للدوران، ومؤشر متصل مع الملف المتحرك.

حيث إنه حين يمر التيار هناك حالة من عزم الازدواج تنشأ نتيجة ما يقوم به تأثير المجال المغناطيسي لإدارة الملف، وبالتالي فإن ذلك الملف يتزن ويتوقف دورانه حين تساوي كلا العزمين، أولهما ما ينتج من العزم عن مرور التيار الكهربي، والثاني ما ينتج عن النابض وحين الوصول إلى التساوي تصبح إبرة المؤشر تشير إلى قراءة التيار.

ولكن في الحالة التي يمر بها التيار الشديد أو الكبير فإن العزم بالملف يتعدى كثيراً العزم النابض، وبالتالي فإن الملف يدور دورة كبيرة وتكون النتيجة تلف كل من النابض والجهاز، وهي عبارة عن أجهزة مستخدمة بقياس تيار حساس لقياس واكتشاف اتجاه وقيمة التيارات الصغيرة المميزة بها التطبيقات الخاصة ويكون الانحراف محدود لدقة القراءة.

ويوجد العديد من أنواع الجلفانومترات التي تتضمن ذات المغناطيس المتحرك وذات الملف المتحرك في حين أن الغالبية العظمى المستخدمة في الوقت الحالي من الجلفانومترات هي ذوات المغناطيس الثابت أو الملفات المتحركة، والتي عادةً ما يطلق عليها (دي أرسنفال) جلفانومتر.

مميزات الجلفانومتر

يوجد العديد من المميزات التي يختص بها جهاز الجلفانومتر، والتي سنعرض أهمها فيما يلي:

  • التدريج المنتظم.
  • لا يتأثر الجلفانومتر بالمجالات المغناطيسية الشاردة.
  • الحساسية الشديدة وذلك لأن عزم الانحراف العالي ينتج عنه شدة بالمجال المغناطيسي.
  • أفضل الأجهزة من حيث الدقة في القياس، إذ يمكن صناعة أجهزة تبلغ دقتها 0.1 بالمئة، وبواسطتها يمكن قياس التيارات والشحنات الكهربية الضعيفة.
  • القدرة الصغيرة المستهلكة بالملفات، والتي تتراوح ما بين (واط 3 حتى 0.5).
  • عدم وجود حاجة لمضاءلة خارجية، إذ يتم استخدام التيارات المتولدة بشكل يومي بالإطار المعدني، وهو ما يوفر الكفاءة بالمضاءلة، إلى جانب نتيجة القوة العكسية الدافعة الكهربائية، الناشئة بالملف خلال الحركة، إذ يتولد تيار عكسي بها يتبادل الفعل مع الفيض الثابت المغناطيسي، وهو ما ينتج عنه عزم باتجاه الحركة المعاكس.
  • لا تتأثر الجلفانومترات بالتغير في درجات الحرارة.
  • يوجد العديد من الأغراض التي يتم بها استخدام الجلفانومتر، إذ أنه يستخدم كفولتميتر، أو أميتر، أوم ميتر.

من عيوب الجلفانومتر أنه ليس دقيقاً ولا عملياً

الجلفانومتر جهاز فيزيائي يتم استخدامه في قياس شدة التيار الكهربي وهي من الأجهزة الدقيقة والعملية في الحصول على أدق قياسات التيارات الكهربية، وعلى ذلك فإن تلك العبارة غير صحيحة، ولكن وعلى الرغم من ذلك يوجد بعض من العيوب للجلفانومترات والتي سنعرضها في الفقرة الآتية:

  • الاستخدام القاصر فقط على أنظمة التيار المستمرة.
  • عدم مقدرتها على تحمل التيارات الكهربية المرتفعة.
  • تأثر الزنبرك والثابت بمعامل الزمن وهو ما يترتب عليه تسجيل الأخطاء.
  • تكلفة التصنيع المرتفعة إذا ما تم مقارنتها بغيرها من أنواع الأجهزة الأخرى، وهو ما يرجع إلى الدقة في صناعتها وجمع وتركيب أجزاؤها.

تعريف التيار الكهربي

التيار الكهربي (Electric current) هو عبارة عن نسق تدفق الشحنات الكهربائية عن طريق السلوك الناقلة، إذ أن الشحنة الكهربية إما أن تكون إلكترونات أو أيونات أو الاثنين معاً، ومن الممكن أن يتم التحكم بتدفق الشحنات الكهربية عبر مكونات الدائرة الكهربائية والتي تكون في صورة عقدة مغلقة توفر الإمكانية لانتقال الشحنة من نقطة لأخرى، وحين يتم إضاءة المصباح مثلاً فهو ما يشير إلى أن التيار الكهربي تولد عن انتقال واندفاع الإلكترونات الحرة إلى حد هائل بذرات الأسلاك وذلك هو السبب في إضاءة المصباح.

آلة تستخدم لإظهار أي تيار كهربائي ذلك هو ما دار حوله مقالنا في مخزن حيث تعرفنا على أن الجلفانومتر هو تلك الآلة أو الجهاز الفيزيائي الذي يتم استخدامه في قياس شدة التيارات الكهربية، حيث أوضحنا مميزات وعيوب الجلفانومتر وتعريف التيار الكهربي.

المراجع

1، 2