İdeal Metreler: Ampermetreler ve Voltmetreler Devreyi Bozmaz
1 · Tahmin Et
Ölçmek için basit bir direnç devresine bir ampermetre (seri olarak) ve bir voltmetre (paralel olarak) eklenir. Sayaçların kendisi devrenin davranışını değiştirir mi?
- Evet — ölçüm cihazı eklemek her zaman ölçmeye çalıştığınız akımı ve gerilimı değiştirir.
- Hangi direnç değerini test ettiğinize bağlıdır.
- Hayır - ideal bir ampermetre sıfır dirence sahiptir ve ideal bir voltmetre sonsuz dirence sahiptir, dolayısıyla ikisi de devreyi bozmaz.
2 · Kurulum
- Ölçülü direnç ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Ampermetre R1 ile seri halinde oturur; voltmetre R1'e paralel olarak oturur.
- Hem ampermetre hem de voltmetre okumalarını etkinleştirin.
- Her deneme için R1'in değerini ayarlayın ve ampermetre okumasını kaydedin.
3 · Veri Toplayın
| Direnç R1 (Ω) | Voltmetre okuması V (V) | Ampermetre okuması I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Üç denemeniz için ampermetre okumasını I (y ekseni) ile 1/R1 (x ekseni) arasında çizin.
4 · Analiz et
- Bir deneme için, E = 9 V kullanarak I = E/R1'i hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın. Her denemede voltmetre okumasının 9 V kaldığına dikkat edin – nedenini açıklayın.
- İdeal bir ampermetre 0 Ω'a sahiptir, dolayısıyla gerilimı düşürmez; tam akü EMF'si, R1'in değerinden bağımsız olarak R1'de görünür. Bunun neden R1 (ve akım) değişse bile voltmetre okumasının asla değişmediği anlamına geldiğini açıklayın.
5 · Uzat
- Gerçek bir ampermetrenin küçük ama sıfır olmayan bir direnci vardır ve gerçek bir voltmetrenin büyük ama sonlu bir direnci vardır. Çok küçük R1 için, gerçek (ideal olmayan) bir ampermetrenin direnci R1'e kıyasla daha fazla veya daha az önemli olmaya başlar mı?
- Bu deney, ampermetreyi seri ve voltmetreyi paralel olarak yerleştirir; devreyi bozmayan tek yerleşim budur. Ters yönde yerleştirildiğinde neyin yanlış gittiğini görmek için sayaç değiştirme deneyine bakın.
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
İdeal Sayaç Davranışı
Seri olarak yerleştirilen ideal bir ampermetre (0 Ω) döngüye direnç eklemez ve paralel olarak yerleştirilen ideal bir voltmetre (∞ Ω) hiç akım çekmez; bunlar birlikte bir devrenin gerçek akımını ve gerilimını onu bozmadan okumanızı sağlar.