Ideaaliset mittarit: ampeeri- ja volttimittarit eivät häiritse piiriä

1 · Ennusta

Ampeerimittari (sarjassa) ja volttimittari (rinnakkain) lisätään yksinkertaiseen vastuspiiriin sen mittaamiseksi. Muuttavatko mittarit itse piirin käyttäytymistä?

• Kyllä – mittarien lisääminen muuttaa aina virran ja jännitteen, joita yrität mitata.
• Se riippuu siitä, mitä vastusarvoa testaat.
• Ei – ideaalilla ampeerimittarilla on nollaresistanssi ja ideaalilla volttimittarilla ääretön resistanssi, joten kumpikaan ei häiritse piiriä.

2 · Kokoa

1. Avaa mitattu vastus -esiasetus ja paina Nollaa. Ampeerimittari on sarjassa R1:n kanssa; volttimittari on rinnakkain R1:n yli.
2. Ota käyttöön sekä ampeerimittarin että volttimittarin lukemat.
3. Aseta R1:n arvo jokaiselle suoritukselle ja kirjaa ampeerimittarin lukema.

3 · Kerää data

Kuvaa ampeerimittarin lukema I (y-akseli) arvoa 1/R1 vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi.

4 · Analysoi

1. Yhdelle suoritukselle laske I = E/R1 arvolla E = 9 V. Vertaa taulukkoon. Huomaa, että volttimittarin lukema pysyy arvossa 9 V jokaisessa suorituksessa – selitä miksi.
2. Ideaalilla ampeerimittarilla on 0 Ω, joten se pudottaa mitään jännitettä – koko pariston EMF ilmestyy R1:n yli riippumatta R1:n arvosta. Selitä, miksi tämä tarkoittaa, että volttimittarin lukema ei koskaan muutu, vaikka R1 (ja virta) muuttuu.

5 · Laajenna

1. Todellisella ampeerimittarilla on pieni mutta nollasta poikkeava resistanssi, ja todellisella volttimittarilla suuri mutta ärellinen resistanssi. Olisiko hyvin pienellä R1:llä todellisen (ei-ideaalin) ampeerimittarin resistanssin merkitys suurempi vai pienempi verrattuna R1:een?
2. Tämä koe sijoittaa ampeerimittarin sarjaan ja volttimittarin rinnakkain – ainoa sijoittelu, joka ei häiritse piiriä. Katso mittarit väärinpäin -koe nähdäksesi, mitä menee pieleen, jos ne sijoitetaan toisin päin.

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia