Ideala mätare: Amperemetrar och voltmetrar stör inte kretsen

1 · Förutsäg

En amperemeter (i serie) och en voltmeter (parallellt) läggs till en enkel resistanskrets för att mäta den. Ändrar mätarna själva kretsens beteende?

• Ja — att lägga till mätare ändrar alltid den ström och spänning du försöker mäta.
• Det beror på vilket resistorvärde du testar.
• Nej — en ideal amperemeter har noll resistans och en ideal voltmeter oändlig resistans, så ingen av dem stör kretsen.

2 · Uppbyggnad

1. Öppna förinställningen Mätare på resistor och tryck på Återställ. Amperemetern sitter i serie med R1; voltmetern sitter parallellt över R1.
2. Aktivera både amperemeter- och voltmeteravläsningarna.
3. Ställ in R1:s värde för varje försök och notera amperemeteravläsningen.

3 · Samla data

Rita amperemeteravläsningen I (y-axeln) mot 1/R1 (x-axeln) för dina tre försök.

4 · Analysera

1. Beräkna för ett försök I = E/R1 med E = 9 V. Jämför med tabellen. Lägg märke till att voltmeteravläsningen förblir 9 V i vartenda försök — förklara varför.
2. En ideal amperemeter har 0 Ω, så den ger inget spänningsfall — hela batteriets EMF ligger över R1 oavsett R1:s värde. Förklara varför detta betyder att voltmeteravläsningen aldrig ändras, även när R1 (och strömmen) ändras.

5 · Utvidga

1. En verklig amperemeter har en liten men inte noll resistans, och en verklig voltmeter har en stor men ändlig resistans. För mycket små R1 — skulle en verklig (icke-ideal) amperemeters resistans börja spela större eller mindre roll jämfört med R1?
2. Detta experiment placerar amperemetern i serie och voltmetern parallellt — den enda placering som inte stör kretsen. Se experimentet med uppbytta mätare för vad som går fel om de placeras tvärtom.

Fysiken bakom det här experimentet

← Tillbaka till experimentet

138 gratis utskrivbara labblad i fysik