Instrumente ideale: ampermetrele și voltmetrele nu deranjează circuitul

1 · Prezice

Un ampermetru (în serie) și un voltmetru (în paralel) sunt adăugate la un circuit simplu cu rezistor pentru a-l măsura. Chimbă instrumentele însele comportamentul circuitului?

• Da — adăugarea instrumentelor schimbă mereu curentul și tensiunea pe care încerci să le măsori.
• Depinde de valoarea rezistorului pe care îl testezi.
• Nu — un ampermetru ideal are rezistență zero, iar un voltmetru ideal are rezistență infinită, deci niciunul nu deranjează circuitul.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea metered-resistor și apasă Resetează. Ampermetrul stă în serie cu R1; voltmetrul stă în paralel pe R1.
2. Activează citirile ampermetrului și voltmetrului.
3. Setează valoarea lui R1 pentru fiecare încercare și înregistrează citirea ampermetrului.

3 · Colectează date

Plotează citirea ampermetrului I (axa y) în funcție de 1/R1 (axa x) pentru cele trei încercări.

4 · Analizează

1. Pentru o încercare, calculează I = E/R1 folosind E = 9 V. Compară cu tabelul. Observă faptul că citirea voltmetrului rămâne 9 V în fiecare încercare — explică de ce.
2. Un ampermetru ideal are 0 Ω, deci nu „cade” în tensiune — întregul EMF al bateriei apare pe R1, indiferent de valoarea lui R1. Explică de ce asta înseamnă că citirea voltmetrului nu se schimbă niciodată, chiar dacă R1 (și curentul) se schimbă.

5 · Extinde

1. Un ampermetru real are o rezistență mică, dar nenulă, iar un voltmetru real are o rezistență mare, dar finită. Pentru R1 foarte mic, rezistența unui ampermetru real (neideal) ar începe să conteze mai mult sau mai puțin comparativ cu R1?
2. Acest experiment plasează ampermetrul în serie și voltmetrul în paralel — singura plasare care nu deranjează circuitul. Vezi experimentul meters-swapped pentru ce merge prost dacă sunt plasate invers.

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit