Pravilna postavitev merilnikov: ampermetr zaporedno, voltmetr vzporedno
1 · Predvidi
Za pravilno merjenje toka in napetosti upornika mora ampermetr iti zaporedno in voltmetr vzporedno. Če postaviš merilnika tako, ali se krog obnaša točno tako, kot da merilnikov ne bi bilo?
- Ne — vsaka postavitev merilnika krog nekoliko spremeni.
- Odvisno od vrednosti upornika.
- Da — pravilno postavljena idealna merilnika ne spremenita toka ali napetosti kroga nič.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev meters-correct in pritisni Ponastavi. Ampermetr sedi zaporedno z R1; voltmetr sedi vzporedno prek R1.
- Omogoči oba odčitka, ampermetra in voltmetra.
- Nastavi vrednost R1 za vsak poskus in zabeleži odčitek ampermetra.
3 · Zberi podatke
| Upor R1 (Ω) | Odčitek voltmetra V (V) | Odčitek ampermetra I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Nariši odčitek ampermetra I (os y) proti 1/R1 (os x) za svoje tri poskuse.
4 · Analiziraj
- Za en poskus izračunaj I = E/R1 z E = 9 V. Primerjaj s tabelo in potrdi, da voltmetr bere 9 V v vsakem poskusu, ne glede na R1.
- Z 0 Ω ampermetra in ∞ Ω voltmetra razloži, zakaj ta postavitev omogoča prebrati pravi tok in napetost upornika, ne da bi motila krog.
5 · Razširi
- Poglej poskus meters-swapped, kaj se zgodi, če sta postavitvi ampermetra in voltmetra pomotoma obratni. Napovej, preden pogledaš, ali bi zamenjava naredila, da krog bere nič toka, nič napetosti ali kaj čisto drugega.
- Moderni digitalni multimetri se zelo dobro približajo idealnemu ampermetru in voltmetru (izjemno nizek oziroma izjemno visok notranji upor). Zakaj bi starejši, manj natančen merilnik dal odčitek opazno drugačen od prave vrednosti kroga?
Fizika za tem poskusom
Pravilna postavitev merilnikov
Ampermetr meri tok, zato mora biti del tokovne poti — stkani zaporedno. Voltmetr meri napetostno razliko med dvema točkama, zato mora biti stkani vzporedno čez te točki in potegne zanemarljiv lastni tok.
Električni krogi
- Ohmov zakon: tok, napetost in upor
- Zaporedni uporniki: upori se seštejejo
- Vzporedni uporniki: tok se deli
- Žarnica s stikalom: razprševanje moči v žarnici
- Baterije zaporedno: EMF se seštejeta
- Idealna merilnika: ampermetr in voltmetr ne motita kroga
- Žarnice zaporedno: deljen tok, temnejše žarnice
- Žarnice vzporedno: deljena napetost, polna svetlost
- Kratko stikanje žarnice: kaj se zgodi, ko jo obideš
- Potemnilnik z reostatom: zvezno spremenljiv upor
- Zamenjana merilnika: pogosta napaka v žičenju
- Polnjenje RC: eksponentni približevanje kondenzatorja