मीटरों की अदला-बदली: वायरिंग से जुड़ी एक आम गलती
1 · भविष्यवाणी
यदि वोल्टमीटर को गलती से श्रृंखला में तार दिया जाता है (जहाँ एमीटर को जाना चाहिए) और एक एमीटर को समानांतर में तार दिया जाता है (जहाँ वोल्टमीटर को जाना चाहिए), तो प्रतिरोधक की धारा का क्या होगा, चाहे आप कोई भी प्रतिरोध चुनें?
- करंट हमेशा शून्य होता है - श्रृंखला वोल्टमीटर का विशाल प्रतिरोध परिपथ को पूरी तरह से अवरुद्ध कर देता है।
- परिपथ अभी भी कम सटीक रीडिंग के साथ सामान्य रूप से काम करता है।
- धारा खतरनाक रूप से बड़ी हो जाती है।
2 · सेट अप
- meters-swapped प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। वोल्टमीटर श्रृंखला में (गलत तरीके से) है; एमीटर (गलत तरीके से) प्रतिरोधक के समानांतर है।
- प्रतिरोधक पर वर्तमान रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए R1 का मान सेट करें और प्रतिरोधक की धारा रिकॉर्ड करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| प्रतिरोध आर 1 (Ω) | प्रतिरोधक धारा I (mA) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 200.00 |
अपने तीन परीक्षणों के लिए वर्तमान I (y-अक्ष) को R1 (x-अक्ष) के विरुद्ध प्लॉट करें। क्या रेखा शून्य पर समतल है?
4 · विश्लेषण करें
- श्रृंखला में एक आदर्श वोल्टमीटर एक खुले परिपथ (अनिवार्य रूप से अनंत प्रतिरोध) के रूप में कार्य करता है, इसलिए R1 के मूल्य की परवाह किए बिना, लूप में कहीं भी कोई धारा प्रवाहित नहीं हो सकती है।
- बताएं कि श्रृंखला वोल्टमीटर - जिसका उद्देश्य विद्युत धारा खींचे बिना मापना है - इसके बजाय सभी विद्युत धारा को अवरुद्ध कर देता है, जबकि यह एकमात्र उपलब्ध पथ है, और परिणामस्वरूप प्रतिरोधक का वोल्टेज भी शून्य क्यों पढ़ता है।
5 · विस्तार
- समानांतर एमीटर (0 Ω) वास्तव में प्रतिरोधक को छोटा कर देता है: वर्तमान अधिमानतः R1 के बजाय एमीटर के माध्यम से प्रवाहित होता है। non-ideal (लेकिन फिर भी low-resistance) एमीटर के साथ एक वास्तविक परिपथ में, यह गलती खतरनाक रूप से उच्च धारा खींच सकती है और मीटर को नुकसान पहुंचा सकती है। बताएं कि क्यों 'समानांतर में एक एमीटर के साथ वर्तमान को मापना' एक real-world वायरिंग खतरा है, न कि केवल एक सैद्धांतिक जिज्ञासा।
- यदि आपने एक परिपथ बनाया है और properly-working बैटरी के साथ हर जगह शून्य करंट पाया है, तो आपके वोल्टमीटर के प्लेसमेंट की जाँच करने से आपको संभावित वायरिंग गलती के बारे में क्या पता चलेगा?
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
मीटर प्लेसमेंट क्यों मायने रखता है
एक वोल्टमीटर का बहुत उच्च प्रतिरोध समानांतर में ठीक होता है (जहाँ यह नगण्य धारा खींचता है) लेकिन श्रृंखला में रखे जाने पर यह एक प्रभावी खुला परिपथ बन जाता है। एक एमीटर का बहुत कम प्रतिरोध श्रृंखला में ठीक है लेकिन समानांतर में रखे जाने पर यह एक प्रभावी शॉर्ट परिपथ बन जाता है।
परिपथ
- ओम का नियम: धारा, वोल्टेज और प्रतिरोध
- श्रृंखला में प्रतिरोधक: प्रतिरोध जोड़ें
- समानांतर में प्रतिरोधक: धारा विभाजन
- एक स्विच्ड लैंप: एक बल्ब में बिजली अपव्यय
- श्रृंखला में बैटरियां: ईएमएफ जोड़ें
- आदर्श मीटर: एमीटर और वोल्टमीटर परिपथ को परेशान नहीं करते हैं
- शृंखला में बल्ब: साझा करंट, डिमर बल्ब
- समानांतर में बल्ब: समान वोल्टेज, पूर्ण चमक
- एक बल्ब को छोटा करना: जब आप एक को बायपास करते हैं तो क्या होता है
- एक रिओस्टेट डिमर: लगातार परिवर्तनशील प्रतिरोध
- सही मीटर प्लेसमेंट: श्रृंखला में एमीटर, समानांतर में वोल्टमीटर
- आरसी चार्जिंग: एक संधारित्र का घातीय दृष्टिकोण