أجهزة القياس في الفيزياء

أجهزة القياس في الفيزياء

من أهمّ أجهزة القياس في الفيزياء ما يأتي:

الأميتر

يستخدم الأميتر لقياس التيارات الكهربائية في الدَّارات الكهربائية، ويمتاز بأن مقاومته ذات مقدار قليل، ويوصل في الدارة الكهربائية على التوالي؛ لأن التيار ثابت، وهناك نوعان أساسيان من الأميتر وهما: القياسي والرقمي.

تتألف معظم الأميترات القياسية المستخدمة من ملف ذي سلك دقيق ملفوف حول عمود حديدي طري، يُعلَّق هذا العمود بين قطبي مغناطيس دائم، وعندما يسري التيار في الملف يدور الملف والعمود معًا، بحيث يُصبح المجال المغناطيسي للملف موازيًا لمجال المغناطيس الدائم.

يوجد مؤشر يتحرك على تدريج يُشير إلى القراءة بالأمبير، ويستطيع الأميتر أن يقيس مجالاً واسعًا من التيارات، من أجزاء الملايين القليلة للأمبير إلى الكميات الأكبر.

الجلفانوميتر

هو جهاز يعمل بمبدأ مشابه للأميتر، لأنه يقيس تيارات ضعيفة، ومن ميِّزاته:

• انتظام التّدريج.
• عدم تأثرها بالمجالات المغناطيسية الشاردة.
• أكثر أجهزة القياس دقة، حيث يمكن تصنيع أجهزة تصل مرتبة دقتها إلى 0.1%، ويمكن بواسطتها قياس الشحنات والتيارات الكهربائية الضعيفة.
• صغر القدرة المستهلكة في الملفات، تتراوح بين (واط 3 → 0.5).
• عدم تأثرها بالتغير في درجات الحرارة.
• تعدد أغراض الاستخدام حيث يعمل كأميتر، فولتميتر، أوم ميتر.

الفولتميتر

هو جهاز يستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي في أجزاء الدارة الكهربائية المختلفة، مثل: المقاومات والموسعات والبطاريات، ويوصل الفولت متر في الدارة الكهربائية على التوازي؛ لأن الجهد ثابت، ويمتاز بأن مقاومته عالية جدًا.

الأوميتر

هو جهاز يُستخدم لقياس مقدار المقاومة الكهربائية، إذ يعتبر الأوميتر جهازًا مناسبًا لإعطاء قيمة المقاومة بشكل مباشر، ويمكن قراءة قيمة المقاومة عن طريق حركة العداد، ولإنتاج التيار الضروري لعمل هذه الحركة يجب توصيل الأوميتر بمصدر داخلي للجهد، كما يجب وضع عدَّة مقاومات متفاوتة للسماح بدخول التيَّار للحركة بالقيمة الصحيحة من أي مقاومة.

الآفوميتر

هو جهاز شامل يعمل على قياس التيار أو فرق الجهد أو المقاومة الكهربائية من خلال مفتاح خاص لكلٍّ منها، وهو الجهاز الذي يستخدمه فني الكهرباء أثناء عمله بشكل عام.

الهايدروميتر

هو جهاز يتكوَّن من أنبوبة زجاجية طويلة مغلقة من الطرفين، و يستخدم لقياس كثافة السوائل.

مقياس فنتوري

هو جهاز يستخدم لقياس سرعة تدفق السوائل ومعدل تصريفها في أنابيب التدفق، مثل: أنابيب الوقود وأنابيب المياه.

الفيسكوميتر

هو جهاز يستخدم لقياس لزوجة السوائل، واللّزوجة هي ما يُعاكس السيولة، أي هي مقاومة السائل أو الغاز للتدفُّق والجريان وهو ما يؤثر على عمليَّات بخ وملء أو حشو الفراغات.

الميكروميتر

هو جهاز يستخدم لقياس الطول والسمك والعمق بشكل دقيق جدًا يصل إلى أجزاء من المليمتر، كما يُعتبر من القياسات الموثوقة والمتكاملة، كما أن مقياس الكم ومقياس كشتبان مدمجان في الأداة.

القدمة ذات الورنيَّة

طهو جهاز يستخدم لقياس قطر أو نصف قطر أسطوانة أو كرة، وتقيس القدمة ذات الورنية الحديثة ثلاثة أنواع من الأبعاد:

• الأبعاد الخارجية، والسُّمك، والقطر لقطعة ما.
• الأبعاد الداخلية لقطعة ما أو القطر الداخلي للأنابيب والمواسير.
• عمق أو ارتفاع قطعة موضوعة على سطح، أو عمق ثقب في قطعة ما.

الميزان النابضي

هو جهاز يستخدم لقياس كتلة الجسم أو وزنه من خلال تدريج خاص للوزن أو الكتلة، وتعمل بعض الموازين النَّابضيَّة بدون أذرع؛ مثل الموازين المعلقة، ويمكن للميزان النَّابضي قياس القوى المنتقلة عبر الميزان في أي اتجاه.

أجهزة قياس الكتلة

وهي أجهزة تختلف في أشكالها ودقتها حسب مقدار الكتلة التي نرغب بقياسها؛ كالآتي:

• القبَّان

لذي يستخدم لقياس كتل كبيرة جدًا، مثل كتلة سيارة.

• الميزان ذو كفَّتين

الذي يستخدم لقياس كُتل تصل إلى بضعة كيلوجرامات.

• الميزان الرَّقمي الحساس

الذي يستخدم لقياس كُتل تتراوح بين بضعة جرامات، وتصل إلى بضعة كيلوجرامات.

أجهزة قياس الزمن

هي أجهزة تختلف في أشكالها ودقتها، مثل:

• الساعة ذات المؤشرين

التي تظهر الزمن بالساعة والدقيقة، لكن دون دقة تكفي لإظهار الثواني وأجزاء الثانية.

• الساعات الرقميَّة الحساسة

وهي أجهزة لها القدرة على قياس الزمن إلى ما يصل أجزاء الثانية وتستخدم بكثرة في التجارب العلميَّة والسباقات الرياضيَّة بسبب دقتها العالية.

مقياس الطيف

يستخدم مقياس الطَّيف لقياس الطول الموجي للضوء .