دادهٔ ناجور و خطر داغ شدن مقاومت در آزمایش قانون اهم

سه دادهٔ اول قانون اهم را تأیید می‌کنند: ۱٫۵/۰٫۱۵، ۳/۰٫۳۰ و ۴٫۵/۰٫۴۵ همه حدود ۱۰ اهم می‌دهند. در ۶ ولت، انتظار ۰٫۶۰ آمپر بود اما ۰٫۵۵ ثبت شده؛ این کاهش جریان با داغ شدن مقاومت سازگار است، چون مقاومت رسانا با دما بالا می‌رود. اما موضوع اصلی ایمنی است: توان تلف‌شده P=VI=۶×۰٫۵۵≈۳٫۳ وات است، در حالی که توان مجاز مقاومت ۰٫۲۵ وات است؛ یعنی حدود ۱۳ برابر ظرفیت. ادامه دادن مجاز نیست. اقدام درست: قطع فوری منبع، جدا کردن مقاومت و بررسی سالم بودن آن با اهم‌سنج، سپس ادامهٔ کار با ولتاژهای پایین‌تر (حداکثر حدود ۱٫۵ ولت برای همین مقاومت، چون ۱٫۵²/۱۰≈۰٫۲۲ وات زیر حد مجاز است) یا استفاده از مقاومت با توان بالاتر. نکتهٔ آموزشی را هم از دست نمی‌دهم: «وسایل آزمایشگاهی حد تحمل دارند و انتخاب مقادیر، بخشی از طراحی آزمایش است، نه چیزی که معلم از قبل بگوید.»

آمپرسنج مقاومت درونی بسیار کمی دارد و باید سری بسته شود؛ وقتی موازی بسته می‌شود، مسیر کم‌مقاومت را می‌سازد و جریان اصلی از آن می‌گذرد، عملاً مقاومت را اتصال کوتاه می‌کند. عدد ۳٫۲ آمپر نه جریان مقاومت است و نه با قانون اهم برای آن مقاومت می‌خواند؛ همچنین ممکن است از برد آمپرسنج هم گذشته باشد. در ۱۰ دقیقهٔ باقی‌مانده، سه کار کوتاه: اول قطع مدار برای جلوگیری از آسیب و بررسی فیوز یا برد دستگاه، دوم یک توضیح دو دقیقه‌ای برای کل کلاس با رسم مدار درست و نادرست روی تخته - چون این خطا در چند گروه دیگر هم ممکن است تکرار شده باشد - و سوم اینکه از گروه ب بخواهم مدار را درست ببندد و فقط یک خواندن بگیرد تا تفاوت را ببیند. حذف داده یا سرپوش گذاشتن بر خطا، فرصت یادگیری را از بین می‌برد؛ ثبت خطا در گزارش با توضیح علت، خودش یک مهارت آزمایشگاهی است.

حذف داده را نمی‌پذیرم، اما دلیلش را هم باید روشن بگویم تا دانش‌آموز آن را «سخت‌گیری بی‌فایده» نبیند. دادهٔ ۶ ولت خطا نیست؛ نشانهٔ پدیده‌ای واقعی است - افزایش مقاومت با دما - و اگر آن را حذف کنیم، گزارش دیگر توصیف آنچه رخ داده نیست و ارزش علمی‌اش کم می‌شود. درست این است که همهٔ داده‌ها در جدول بمانند و در بخش تحلیل، انحراف توضیح داده شود: انتظار ۰٫۶۰ آمپر، مشاهدهٔ ۰٫۵۵، و علت احتمالی. معیار ارزشیابی را هم شفاف می‌کنم: نمرهٔ گزارش بر اساس درستی ثبت، کیفیت تحلیل و توجه به محدودیت‌هاست، نه نزدیک بودن اعداد به مقدار «کتابی». دانش‌آموزی که انحراف را دیده و توضیح داده، باید نمرهٔ بیشتری از کسی بگیرد که عدد را سانسور کرده است. در پایان یک جملهٔ کوتاه هم می‌گویم: «در علم، دادهٔ ناجور معمولاً شروع کشف است، نه چیزی که پاک می‌شود.»