الأميتر الحراري

لماذا لا يصلح الأميتر ذو الملف المتحرك؟

• فكرة عمل الأميتر ذي الملف المتحرك تعتمد على ثبوت شدة المجال المغناطيسي واتجاهه المؤثر على الملف حتى يستقر المؤشر.
• التيار المتردد تتغير شدته واتجاهه باستمرار فلا يستقر المؤشر عند قراءة محددة.
• لذلك نستخدم الأميتر الحراري الذي يعتمد على الأثر الحراري للتيار، فيقيس التيار المتردد والمستمر.
• الأميتر الحراري: جهاز يقيس شدة التيار المتردد أو المستمر على أساس تمدد سلك يسخنه التيار المار فيه.

التركيب

• سلك رفيع من سبيكة الإيريديوم والبلاتين، يسخن ويتمدد بمقدار محسوس عند مرور التيار، ومشدود بين مسمارين A وB.
• خيط حرير مثبت بمنتصف السلك، ملفوف لفة واحدة حول بكرة P، وطرفه الآخر مشدود بواسطة زنبرك S مثبت في جدار الجهاز ليبقى الخيط مشدودًا دائمًا.
• مؤشر مثبت على البكرة يتحرك على تدريج غير منتظم.
• مقاومة R (مجزئ للتيار) على التوازي مع سلك الإيريديوم والبلاتين.

طريقة العمل

• يوصل الأميتر على التوالي في الدائرة المراد قياس شدة التيار فيها.
• عند مرور التيار يسخن السلك ويتمدد ويرتخي، فيجذبه خيط الحرير وتدور البكرة ويتحرك المؤشر.
• يثبت المؤشر عندما تثبت درجة حرارة السلك وينتهي تمدده، أي عندما تتساوى كمية الحرارة المتولدة فيه مع كمية الحرارة المفقودة منه.
• تدل قراءة المؤشر على القيمة الفعالة للتيار المتردد.
• تتم معايرة التدريج بمقارنة قراءته بقراءة أميتر ذي ملف متحرك موصل معه على التوالي في دائرة يمر بها تيار مستمر.

تدريج الأميتر الحراري

• تدريجه غير منتظم، وتزداد اتساع أقسامه كلما زادت قيمة التيار.
• السبب: كمية الحرارة المتولدة في السلك تتناسب طرديًا مع مربع شدة التيار (I²).

عيوب الأميتر الحراري

• بطء تحرك المؤشر عن الصفر حتى يثبت، وبطء عودته إلى الصفر بعد قطع التيار.
• يتأثر سلك الإيريديوم والبلاتين بدرجة حرارة الجو ارتفاعًا وانخفاضًا فيحدث خطأ في الصفر.
• العلاج: شد السلك على لوحة معزولة عنه من مادة لها معامل التمدد نفسه.

أسئلة "علل"

• يُستخدم الإيريديوم-بلاتين في السلك: لأنه يتمدد بمقدار محسوس عند مرور التيار ولا يتأكسد بسهولة.
• تدريج الأميتر الحراري غير منتظم: لأن الحرارة تتناسب مع I² فيزيد اتساع الأقسام بزيادة التيار.
• يصلح الأميتر الحراري للتيارين المتردد والمستمر: لأن الأثر الحراري لا يتوقف على اتجاه التيار.