Woltomierz i amperomierz też zmieniają obwód

Potrzebne wiadomości: Prawo Ohma, dzielnik napięcia i połączenia oporników.

Inne zadania, inne połączenia

Woltomierz dołączamy równolegle do badanych dwóch punktów. Idealny ma nieskończony opór, więc nie pobiera prądu. Rzeczywisty opór wejściowy Rᵥ tworzy dodatkową gałąź. Amperomierz włączamy szeregowo z badaną gałęzią; idealny ma zerowy opór, rzeczywisty pewien Rₐ. Dołączenie amperomierza równolegle do źródła nie jest sposobem pomiaru jego napięcia.

Przykład z obciążonym dzielnikiem

Dwa oporniki po 20 kΩ dzielą 6 V na połowy. Woltomierz 20 kΩ dołączony do dolnego opornika zmienia dolny opór zastępczy na 10 kΩ. Wskazanie staje się 6\cdot10/(20+10)=2 V, choć przed przyłączeniem było 3 V. Miernik może poprawnie pokazywać napięcie obwodu już zmienionego przez pomiar.

W analogowym ustroju pomiarowym o prądzie pełnego wychylenia Iₘ i oporze Rₘ dodatkowy opornik szeregowy rozszerza zakres napięcia: R_s=U_z/I_m-R_m. Bocznik równoległy rozszerza zakres prądu: R_b=I_mR_m/(I_z-I_m).

To modele obwodowe, nie instrukcje przerabiania mierników. W rzeczywistym pomiarze trzeba uwzględnić także zakres, zabezpieczenia i dopuszczalne warunki przyrządu. Zadania dotyczą wyłącznie opisanych układów niskiego napięcia.

Zadania do tego tematu

• Woltomierz zmienia napięcie środka dzielnika
• Dwa omy amperomierza w obwodzie pięciowoltowym
• Bocznik idealizowanego ustroju pomiarowego
• Opornik szeregowy dla zakresu trzech woltów

Dalsza lektura

Materiał referencyjny