Strumenti ideali: amperometro e voltmetro non disturbano il circuito
1 · Prevedi
Un amperometro (in serie) e un voltmetro (in parallelo) sono aggiunti a un semplice circuito resistivo. Gli strumenti stessi cambiano il comportamento del circuito?
- Sì: aggiungere strumenti cambia sempre la corrente e la tensione da misurare.
- Dipende dal valore di resistenza provato.
- No: l'amperometro ideale ha resistenza zero e il voltmetro infinita: nessuno disturba il circuito.
2 · Configurazione
- Apri il preset resistenza con strumenti e premi Reimposta. L'amperometro è in serie con R1; il voltmetro in parallelo su R1.
- Attiva le letture di amperometro e voltmetro.
- Imposta R1 per ogni prova e registra la lettura dell'amperometro.
3 · Raccogli dati
| Resistenza R1 (Ω) | Lettura voltmetro V (V) | Lettura amperometro I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Traccia I (asse y) contro 1/R1 (asse x) per le tre prove.
4 · Analizza
- Per una prova, calcola I = E/R1 usando E = 9 V. Confronta con la tabella. Nota che la lettura del voltmetro resta 9 V in ogni prova — spiega perché.
- Un amperometro ideale ha 0 Ω quindi non fa cadere tensione: la piena fem della batteria cade su R1 qualunque sia il suo valore. Spiega perché la lettura del voltmetro non cambia al variare di R1 (e della corrente).
5 · Estendi
- Un amperometro reale ha resistenza piccola ma non nulla, e un voltmetro reale grande ma finita. Con R1 molto piccolo, la resistenza di un amperometro reale conterebbe di più o di meno rispetto a R1?
- Questo esperimento mette l'amperometro in serie e il voltmetro in parallelo — l'unica combinazione che non disturba. Vedi l'esperimento strumenti invertiti per cosa va storto al contrario.
La fisica dietro questo esperimento
Comportamento degli strumenti ideali
Un amperometro ideale (0 Ω) in serie non aggiunge resistenza all'anello e un voltmetro ideale (∞ Ω) in parallelo non assorbe corrente: insieme lasciano leggere veri valori senza perturbare il circuito.