Uppbytta mätare: Ett vanligt kopplingsfel

1 · Förutsäg

Om en voltmeter av misstag kopplas i serie (där amperemetern ska sitta) och en amperemeter kopplas parallellt (där voltmetern ska sitta), vad händer med resistorns ström, oavsett vilken resistans du väljer?

• Strömmen är alltid noll — serievoltmeterns enorma resistans blockerar kretsen helt.
• Kretsen fungerar normalt, bara med mindre exakta avläsningar.
• Strömmen blir farligt stor.

2 · Uppbyggnad

1. Öppna förinställningen Uppbytta mätare och tryck på Återställ. Voltmetern sitter (felaktigt) i serie; amperemetern sitter (felaktigt) parallellt över resistorn.
2. Aktivera strömavläsningen på resistorn.
3. Ställ in R1:s värde för varje försök och notera resistorns ström.

3 · Samla data

Rita strömmen I (y-axeln) mot R1 (x-axeln) för dina tre försök. Är linjen platt på noll?

4 · Analysera

1. En ideal voltmeter i serie verkar som en bruten krets (i praktiken oändlig resistans), så ingen ström kan flyta någonstans i loopen, oavsett R1:s värde.
2. Förklara varför serievoltmetern — avsedd att mäta utan att dra ström — i stället blockerar all ström när den är den enda tillgängliga vägen, och varför resistorns spänning därmed också blir noll.

5 · Utvidga

1. Parallellamperemetern (0 Ω) kortsluter i praktiken resistorn: strömmen flyter hellre genom amperemetern än genom R1. I en verklig krets med en icke-ideal (men fortfarande lågohmig) amperemeter kan detta fel dra farligt hög ström och skada mätaren. Förklara varför 'mät ström med amperemetern parallellt' är en verklig kopplingsrisk, inte bara en teoretisk kuriosa.
2. Om du byggde en krets och fann noll ström överallt med ett fungerande batteri, vad skulle en kontroll av voltmeterns placering tala om för dig om ett möjligt kopplingsfel?

Fysiken bakom det här experimentet

← Tillbaka till experimentet

138 gratis utskrivbara labblad i fysik