Medidores ideais: amperímetros e voltímetros não perturbam o circuito

1 · Prever

Um amperímetro (em série) e um voltímetro (em paralelo) são adicionados a um circuito de resistor simples para medi-lo. Os próprios medidores alteram o comportamento do circuito?

• Sim – adicionar medidores sempre altera a corrente e a tensão que você está tentando medir.
• Depende de qual valor do resistor você está testando.
• Não – um amperímetro ideal tem resistência zero e um voltímetro ideal tem resistência infinita, portanto nenhum deles perturba o circuito.

2 · Preparar

1. Abra a predefinição do resistor medido e pressione Redefinir. O amperímetro fica em série com R1; o voltímetro fica em paralelo em R1.
2. Ative as leituras do amperímetro e do voltímetro.
3. Defina o valor de R1 para cada tentativa e registre a leitura do amperímetro.

3 · Coletar Dados

Plote a leitura do amperímetro I (eixo y) em função de 1/R1 (eixo x) para os seus três testes.

4 · Analisar

1. Para uma tentativa, calcule I = E/R1 usando E = 9 V. Compare com a tabela. Observe que a leitura do voltímetro permanece 9 V em todas as tentativas – explique por quê.
2. Um amperímetro ideal tem 0 Ω, portanto, não cai tensão - o EMF da bateria cheia aparece em R1, independentemente do valor de R1. Explique por que isso significa que a leitura do voltímetro nunca muda mesmo quando R1 (e a corrente) muda.

5 · Aprofundar

1. Um amperímetro real tem uma resistência pequena, mas diferente de zero, e um voltímetro real tem uma resistência grande, mas finita. Para R1 muito pequeno, a resistência de um amperímetro real (não ideal) começaria a importar mais ou menos em comparação com R1?
2. Este experimento coloca o amperímetro em série e o voltímetro em paralelo – o único posicionamento que não perturba o circuito. Veja o experimento de troca de medidores para saber o que dá errado se eles forem colocados ao contrário.

A física por trás deste experimento

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