Õige mõõteriistade paigutus: ampermeeter jadamisi, voltmeeter rööpselt
1 · Ennusta
Et õigesti mõõta takisti voolu ja pinget, peab ampermeeter minema jadamisi ja voltmeeter rööpselt. Kui sa sead mõõteriistad nii, kas vooluring käitub täpselt nii, nagu mõõteriistad poleks seal?
- Ei — iga mõõteriistade paigutus muudab vooluringi mõnevõrra.
- See sõltub takisti väärtusest.
- Jah — õigesti paigutatud idealsed mõõteriistad ei muuda vooluringi voolu ega pinget üldse.
2 · Seadista
- Ava õigete mõõteriistade eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Ampermeeter istub jadamisi R1-ga; voltmeeter istub rööpselt R1 üles.
- Lülita sisse nii ampermeetri kui voltmeetri näidud.
- Sea iga katse jaoks R1 väärtus ja kirjuta üles ampermeetri näit.
3 · Kogu andmeid
| Takistus R1 (Ω) | Voltmeetri näit V (V) | Ampermeetri näit I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Joonista ampermeetri näit I (y-telg) 1/R1 (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.
4 · Analüüsi
- Arvuta ühes katses I = E/R1, kasutades E = 9 V. Võrdle tabeliga ja kinnita, et voltmeeter näitab 9 V igas katses sõltumata R1-st.
- Selgita, kasutades ampermeetri 0 Ω ja voltmeetri ∞ Ω, miks see paigutus laseb sul lugeda takisti tegelikku voolu ja pinget, häirimata vooluringi üldse.
5 · Laienda
- Vaata vahetatud mõõteriistade eksperimenti, et näha, mis juhtub, kui ampermeetri ja voltmeetri paigutused ekslikult vahetatakse. Ennusta, enne vaatamist, kas vahetamine teeks vooluringist null voolu, null pinge või midagi hoopis muud.
- Kaasaegsed digitaalmultimeetrid lähenevad ideaalsele ampermeetrile ja voltmeetrile väga tihedalt (vastavalt äärmiselt madala ja äärmiselt kõrge sisetakistusega). Miks võiks vanem, vähem täpne mõõteriist anda näidu, mis märgatavalt erineb vooluringi tegelikust väärtusest?
Selle eksperimendi füüsika
Õige mõõteriistade paigutus
Ampermeeter mõõdab voolu, seega peab ta olema voolutee osa — ühendatud jadamisi. Voltmeeter mõõdab pinget kahe punkti vahel, seega peab ta olema rööpselt nende punktide vahele, tõmmates ise tühise voolu.
Vooluringid
- Ohmi seadus: vool, pinge ja takistus
- Jadaühenduses takistid: takistused liituvad
- Rööpühenduses takistid: vool jaguneb
- Lülitiga lamp: hajuvõimsus lambis
- Patareid jadamisi: EMF-id liituvad
- Idealsed mõõteriistad: ampermeeter ja voltmeeter ei sega vooluringi
- Lambid jadamisi: jagatud vool, tuhmimad lambid
- Lambid rööpselt: jagatud pinge, täielik heledus
- Lambi lühistamine: mis juhtub, kui viid ühest mööda
- Reostaat-dimmer: pidevalt muudetav takistus
- Vahetatud mõõteriistad: levinud ühendusviga
- RC laadimine: kondensaatori eksponentlik lähenemine