Ideális mérőműszerek: az ampermérő és voltmérő nem zavarja az áramkört

1 · Jóslás

Egy ampermérőt (sorosan) és egy voltmérőt (párhuzamosan) adnak egy egyszerű ellenállás-áramkörhöz a megméréséhez. Maguk a mérőműszerek megváltoztatják-e az áramkör viselkedését?

• Igen — a mérőműszerek hozzáadása mindig megváltoztatja a mérni kívánt áramot és feszültséget.
• Attól függ, melyik ellenállásértéket vizsgálod.
• Nem — egy ideális ampermérő ellenállása nulla, és egy ideális voltmérőé végtelen, tehát egyik sem zavarja az áramkört.

2 · Előkészítés

1. Nyisd meg a metered-resistor előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Az ampermérő sorban ül R1-gyel; a voltmérő párhuzamosan R1-gyel.
2. Engedélyezd az ampermérő és voltmérő kijelzőket is.
3. Állítsd be R1 értékét minden mérésnél, és rögzítsd az ampermérő leolvasását.

3 · Adatgyűjtés

Ábrázold az ampermérő I leolvasását (y-tengely) az 1/R1-gyel (x-tengely) szemben a három mérésedhez.

4 · Elemzés

1. Egy mérésnél számítsd ki az I = E/R1-t E = 9 V használatával. Hasonlítsd a táblázathoz. Vedd észre, hogy a voltmérő leolvasása minden mérésben 9 V marad — magyarázd meg, miért.
2. Egy ideális ampermérő 0 Ω, tehát nem esik rajta feszültség — a teljes telep-EMF R1-en jelenik meg, R1 értékétől függetlenül. Magyarázd meg, miért ezért soha nem változik a voltmérő leolvasása akkor sem, ha R1 (és az áram) változik.

5 · Kiterjesztés

1. Egy valódi ampermérőnek kicsi, de nem nulla ellenállása van, egy valódi voltmérőének nagy, de véges. Nagyon kicsi R1-nél egy valódi (nem ideális) ampermérő ellenállása többet vagy kevesebbet kezdenének számítani R1-hez képest?
2. Ez a kísérlet az ampermérőt sorosan, a voltmérőt párhuzamosan helyezi — ez az egyetlen elrendezés, amely nem zavarja az áramkört. Nézd meg a felcserélt műszerek kísérletét, hogy mi romlik el, ha fordítva helyezik el őket.

A fizika a kísérlet mögött

← Vissza a kísérlethez

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap