Korrekt instrumentplacering: Amperemeter i serie, voltmeter parallelt

1 · Forudsig

For korrekt at måle en modstands strøm og spænding skal et amperemeter kobles i serie og et voltmeter parallelt. Hvis du opstiller måleinstrumenterne på den måde, opfører kredsen sig så præcis, som om instrumenterne ikke var der?

• Nej — enhver instrumentplacering ændrer kredsen noget.
• Det afhænger af modstandens værdi.
• Ja — korrekt placerede ideelle instrumenter ændrer slet ikke kredsens strøm eller spænding.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen meters-correct, og tryk på Nulstil. Amperemetret sidder i serie med R1; voltmeteret sidder parallelt over R1.
2. Slå både amperemeter- og voltmeteraflæsningerne til.
3. Indstil R1's værdi for hvert forsøg, og notér amperemeteraflæsningen.

3 · Saml data

Afbild amperemeteraflæsning I (y-aksen) mod 1/R1 (x-aksen) for dine tre forsøg.

4 · Analysér

1. Beregn for ét forsøg I = E/R1 med E = 9 V. Sammenlign med tabellen, og bekræft, at voltmeteret viser 9 V i hvert forsøg uanset R1.
2. Forklar ud fra amperemeterets 0 Ω og voltmeterets ∞ Ω, hvorfor denne placering lader dig aflæse modstandens sande strøm og spænding uden overhovedet at påvirke kredsen.

5 · Udvid

1. Se meters-swapped-eksperimentet for, hvad der sker, hvis amperemeter- og voltmeterplaceringerne ved en fejl byttes om. Forudsig, før du kigger, om ombytningen ville give kredsen nul strøm, nul spænding eller noget helt tredje.
2. Moderne digitale multimetre nærmer sig ideelle amperemetre og voltmetre meget tæt (ekstremt lav og ekstremt høj indre modstand). Hvorfor ville et ældre, mindre præcist instrument give en aflæsning, der tydeligt afviger fra kredsens sande værdi?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark