Ideale meters: amperemeters en voltmeters verstoren de schakeling niet

1 · Voorspel

Een amperemeter (in serie) en een voltmeter (parallel) worden toegevoegd aan een eenvoudige weerstandsschakeling om die te meten. Veranderen de meters zelf het gedrag van de schakeling?

• Ja — meters toevoegen verandert altijd de stroom en spanning die je probeert te meten.
• Het hangt af van welke weerstandswaarde je test.
• Nee — een ideale amperemeter heeft nul weerstand en een ideale voltmeter oneindige weerstand, dus geen van beide verstoort de schakeling.

2 · Opstelling

1. Open de voorinstelling metered-resistor en druk op Herstel. De amperemeter staat in serie met R1; de voltmeter staat parallel over R1.
2. Zet zowel de amperemeter- als de voltmeteraflezing aan.
3. Stel voor elke meting de waarde van R1 in en noteer de amperemeteraflezing.

3 · Verzamel gegevens

Zet voor je drie metingen de amperemeteraflezing I (y-as) uit tegen 1/R1 (x-as).

4 · Analyseer

1. Reken voor één meting I = E/R1 uit met E = 9 V. Vergelijk met de tabel. Merk op dat de voltmeteraflezing in elke meting 9 V blijft — leg uit waarom.
2. Een ideale amperemeter heeft 0 Ω, dus hij laat geen spanning vallen — de volledige EMF van de batterij staat over R1, wat de waarde van R1 ook is. Leg uit waarom dit betekent dat de voltmeteraflezing nooit verandert, ook als R1 (en de stroom) verandert.

5 · Verdiep

1. Een echte amperemeter heeft een kleine maar niet-nul weerstand, en een echte voltmeter een grote maar eindige. Zou bij heel kleine R1 de weerstand van een echte (niet-ideale) amperemeter vergeleken met R1 meer of minder gaan uitmaken?
2. Dit experiment plaatst de amperemeter in serie en de voltmeter parallel — de enige plaatsing die de schakeling niet verstoort. Zie het experiment meters-swapped voor wat er misgaat als ze andersom worden geplaatst.

De natuurkunde achter dit experiment

← Terug naar experiment

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde