بعد أن درس تلميذ السنة الثالثة متوسط شدة التيار الكهربائي وعرف أنها سرعة تدفق الدقائق، ينتقل إلى مقدار ثان هو التوتر الكهربائي. تعرض الصفحة المفهوم والوحدة وأجهزة القياس، وتنتهي بتمارين.
تعريف التوتر
التوتر الكهربائي هو فرق الكمون (الجهد) بين نقطتين مختلفتين من الدارة.
وتشبيه مفيد: التوتر كفرق الارتفاع بين خزانين متصلين بأنبوب، فهو الذي يدفع الماء (التيار) للجريان.
الرمز والوحدة
| المقدار | الرمز | الوحدة | رمز الوحدة |
|---|---|---|---|
| التوتر | U |
الفولت | V |
وتنبه إلى أن U هو رمز المقدار (يكتب بحرف مائل)، وV هو رمز الوحدة، ولا يخلط بينهما: «التوتر U = 4.5 V».
سميت الوحدة باسم العالم ألساندرو فولتا، وكل عالم تسمى وحدة باسمه.
مضاعفات الفولت
| الوحدة | المقابل |
|---|---|
1 kV (كيلوفولت) |
1000 V |
1 V |
1000 mV (ميلي فولت) |
مثال: 220 V = 0.22 kV، و1.5 V = 1500 mV.
قياس التوتر
نستعمل الفولطمتر:
- نضبطه على التيار المناسب (مستمر
DCأو متناوبAC) وعلى سلم قياس مناسب. - نوصله على التفرع (على التوازي) مع العنصر المراد قياس توتره.
الفرق بين الفولطمتر والأمبيرمتر
| وجه المقارنة | الفولطمتر | الأمبيرمتر |
|---|---|---|
| المقدار | التوتر | شدة التيار |
| الوحدة | الفولت | الأمبير |
| طريقة التوصيل | تفرع (توازٍ) | تسلسل |
قيم شائعة
| المصدر | التوتر |
|---|---|
| عمود جاف | 1.5 V |
| بطارية سيارة | 12 V |
| التيار المنزلي في الجزائر | 220 V |
خطوات القياس الصحيح
- ارسم الدارة ثم ضع الفولطمتر على التفرع.
- اختر السلم الأكبر أولا ثم قلله.
- اقرأ القيمة واكتبها مع الوحدة.
مثال
مصباح موصول بعمود، قرأ الفولطمتر الموصول على طرفيه 3 V. إذن التوتر بين طرفي المصباح U = 3 V.
تمارين
- حول
0.5 kVإلى فولت. (500 V) - كيف يوصل الفولطمتر؟ (على التفرع)
- ما رمز وحدة التوتر؟ (V)
نصائح
- لا توصل الفولطمتر على التسلسل.
- ابدأ بالسلم الأكبر.
- اكتب الوحدة دائما مع القيمة.
أخطاء شائعة
- الخلط بين رمز المقدار ورمز الوحدة.
- توصيل الفولطمتر كالأمبيرمتر.
- نسيان تحويل المضاعفات.
أسئلة يطرحها الأولياء
س: كم من الوقت أخصص لمراجعة هذا الدرس؟ ج: عشرون دقيقة يوميًا لمدة ثلاثة أيام تكفي، مع تمرينين في اليوم الرابع للتأكد من الفهم.
س: ابني يعرف الدرس لكنه يخطئ في الاختبار، لماذا؟ ج: غالبًا بسبب التسرع أو عدم قراءة التعليمة جيدًا. درّبه على قراءة السؤال مرتين وتسطير الكلمات المهمة قبل الإجابة، وعلى مراجعة الجواب في آخر الحصة.
س: هل أعتمد على الكتب الخارجية؟ ج: يمكن الاستعانة بها بعد إتقان الكتاب المدرسي، والأهم أن يفهم الطفل لا أن يحل أكبر عدد من التمارين.
كيف أتحقق من أن الدرس قد فهم؟
اطلب من ابنك أن يشرح الدرس لك أو لأخيه الأصغر بكلماته، وأن يعطي مثالًا من عنده، وأن يحل تمرينًا لم يره من قبل. فإذا استطاع ذلك فقد فهم، وإن تردد فعد معه إلى الأمثلة الملموسة ثم أعد التجربة.
خطة مراجعة مقترحة
خصص ثلاثة أيام للدرس: في اليوم الأول اقرأ الصفحة واكتب خلاصتها في خمسة أسطر بكلماتك، وفي الثاني أعد رسم الجداول والأشكال من الذاكرة وقارنها بالأصل، وفي الثالث حل تمارين من كتابك المدرسي وصحح أخطاءك في دفتر خاص. ومن المفيد أن تشرح الدرس لأحد أفراد أسرتك، فمن استطاع الشرح فقد فهم.
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ مهيدي في فيديو «التوتر الكهربائي: المفهوم، الوحدة، وأجهزة القياس، فيزياء الثالثة متوسط» هذا الدرس في نحو ثماني عشرة دقيقة.