Meter Silap: Satu Kesilapan Pendawaian Biasa
1 · Ramal
Jika satu voltmeter tersilap dipasang sesiri (tempat am meter patut berada) dan satu am meter dipasang selari (tempat voltmeter patut berada), apa yang berlaku pada arus perintang, tidak kira rintangan apa yang anda pilih?
- Arus sentiasa sifar -- rintangan besar voltmeter sesiri menyekat litar sepenuhnya.
- Litar masih berfungsi normal, cuma dengan bacaan kurang tepat.
- Arus menjadi berbahaya besar.
2 · Susun
- Buka praset meter-silap dan tekan Set semula. Voltmeter (salah) dalam sesiri; am meter (salah) dalam selari merentasi perintang.
- Aktifkan bacaan arus pada perintang.
- Tetapkan nilai R1 bagi setiap percubaan dan rekod arus perintang.
3 · Kumpul Data
| Rintangan R1 (Ω) | Arus perintang I (mA) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 200.00 |
Plot arus I (paksi-y) melawan R1 (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Adakah garisnya mendatar pada sifar?
4 · Analisis
- Voltmeter unggul dalam sesiri bertindak sebagai litar terbuka (rintangan efektifnya infinit), jadi tiada arus boleh mengalir di mana-mana dalam gelung, tanpa mengira nilai R1.
- Terangkan mengapa voltmeter sesiri -- yang sepatutnya mengukur tanpa menarik arus -- sebaliknya menyekat semua arus apabila ia satu-satunya laluan yang ada, dan mengapa voltan perintang juga terbaca sifar akibatnya.
5 · Lanjutkan
- Am meter selari (0 Ω) sebenarnya memintas keluar perintang itu: arus lebih memilih mengalir melalui am meter dan bukannya R1. Dalam litar sebenar dengan am meter tak ideal (tetapi masih rintangan rendah), kesilapan ini boleh menarik arus berbahaya tinggi dan merosakkan meter. Terangkan mengapa 'mengukur arus dengan am meter selari' ialah bahaya pendawaian dunia sebenar, bukan sekadar keingintahuan teori.
- Jika anda membina satu litar dan mendapati arus sifar di merata dengan bateri yang berfungsi baik, apa yang penyemakan penempatan voltmeter anda akan beritahu tentang kemungkinan kesilapan pendawaian?
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Mengapa Penempatan Meter Penting
Rintangan sangat tinggi voltmeter tidak mengapa dalam selari (tempat ia menarik arus boleh diabaikan) tetapi menjadi litar terbuka efektif jika diletakkan sesiri. Rintangan sangat rendah am meter tidak mengapa sesiri tetapi menjadi litar pintas efektif jika diletakkan selari.
Litar
- Hukum Ohm: Arus, Voltan, dan Rintangan
- Perintang Sesiri: Rintangan Bertambah
- Perintang Selari: Arus Terbahagi
- Lampu Bersuis: Kuasa Disipasi dalam Satu Mentol
- Bateri Sesiri: EMF Bertambah
- Meter Unggul: Am Meter dan Voltmeter Tidak Mengganggu Litar
- Mentol Sesiri: Arus Dikongsi, Mentol Lebih Malap
- Mentol Selari: Voltan Dikongsi, Kecerahan Penuh
- Memintas Satu Mentol: Apa Berlaku Apabila Anda Memintas Satu
- Peredup Reostat: Rintangan Berubah Berterusan
- Penempatan Meter Betul: Am Meter Sesiri, Voltmeter Selari
- Pengecasan RC: Penghampiran Eksponen Kapasitor