Byttede målere: en vanlig koblingsfeil

1 · Prediker

Hvis et voltmeter ved et uhell kobles i serie (der amperemeteret skal) og et amperemeter kobles i parallell (der voltmeteret skal), hva skjer med motstandens strøm, uansett hvilken motstand du velger?

• Strømmen er alltid null — serievoltmeterets enorme motstand blokkerer kretsen fullstendig.
• Kretsen fungerer fortsatt normalt, bare med mindre nøyaktige avlesninger.
• Strømmen blir farlig stor.

2 · Oppsett

1. Åpne målere-byttet-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Voltmeteret er (feilaktig) i serie; amperemeteret er (feilaktig) i parallell over motstanden.
2. Aktiver strømavlesningen på motstanden.
3. Sett R1s verdi for hvert forsøk og registrer motstandens strøm.

3 · Samle inn data

Plott strøm I (y-akse) mot R1 (x-akse) for dine tre forsøk. Er linjen flat ved null?

4 · Analyser

1. Et ideelt voltmeter i serie oppfører seg som en åpen krets (i praksis uendelig motstand), så ingen strøm kan flyte noe sted i sløyfen, uansett R1s verdi.
2. Forklar hvorfor serievoltmeteret — ment å måle uten å trekke strøm — i stedet blokkerer all strøm når det er den eneste tilgjengelige banen, og hvorfor motstandens spenning også leser null som et resultat.

5 · Utvid

1. Det parallelle amperemeteret (0 Ω) kortslutter faktisk motstandenen: strømmen flyter fortrinnsvis gjennom amperemeteret i stedet for R1. I en ekte krets med et ikke-ideelt (men fortsatt lavohmig) amperemeter kan denne feilen trekke farlig høy strøm og skade måleinstrumentet. Forklar hvorfor «mål strøm med et amperemeter i parallell» er en reell koblingsfare, ikke bare en teoretisk kuriositet.
2. Hvis du bygde en krets og fant null strøm overalt med et velfungerende batteri, hva ville sjekk av voltmeterets plassering fortelle deg om en mulig koblingsfeil?

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark