Физика и астрономия · 11 клас · урок 4 от 10

Измервания на величини в електричеството и магнетизма

В електричеството най-често мерим сила на тока, напрежение и съпротивление. Амперметърът се включва последователно и трябва да има много малко съпротивление, а волтметърът се включва успоредно и трябва да има много голямо съпротивление. Съпротивлението се намира с омметър или с метода амперметър-волтметър по закона на Ом. Обхватът на амперметъра се разширява с шунт, а на волтметъра с допълнително съпротивление.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Амперметър: последователно, RA → 0; волтметър: успоредно, RV → ∞.
  • Метод амперметър-волтметър: R = U/I.
  • Шунт за увеличаване на обхвата n пъти: Rш = RA/(n − 1).
  • Започва се с най-големия обхват, ако стойността не е известна.
  • Мултиметърът съчетава амперметър, волтметър и омметър.

Пример

Волтметър показва 6 V, а амперметър 0,2 A. Съпротивлението е R = 6/0,2 = 30 Ω.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Какво вътрешно съпротивление има идеалният волтметър?
    • Нула
    • Безкрайно голямо
    • Равно на съпротивлението на консуматора
    • Около 1 Ω

    Отговор: Безкрайно голямо

    Волтметърът се включва успоредно и не бива да отклонява ток от веригата.

  2. С какъв уред се измерва електричното съпротивление?
    • Омметър
    • Волтметър
    • Амперметър
    • Ватметър

    Отговор: Омметър

    Омметърът (или мултиметър в режим Ω) показва съпротивлението.

  3. Амперметър има обхват 0,6 A, а очакваният ток е около 2 A. Какво трябва да се направи?
    • Да се избере по-голям обхват
    • Да се свърже успоредно
    • Да се свърже без промяна
    • Да се намали обхватът

    Отговор: Да се избере по-голям обхват

    Ток над обхвата може да повреди уреда, затова се избира обхват, по-голям от очакваната стойност.

  4. Амперметър с вътрешно съпротивление 0,9 Ω има обхват 1 A. Какъв шунт е нужен, за да стане обхватът 10 A?
    • 0,09 Ω
    • 9 Ω
    • 0,1 Ω
    • 0,9 Ω

    Отговор: 0,1 Ω

    През шунта трябва да минават 9 A при същото напрежение: Rш = 0,9·1/9 = 0,1 Ω.

  5. Волтметър, свързан успоредно на резистор, показва 4,5 V, а амперметър, свързан последователно с него, показва 0,15 A. Какво е съпротивлението на резистора?
    • 0,675 Ω
    • 3 Ω
    • 30 Ω
    • 300 Ω

    Отговор: 30 Ω

    R = U/I = 4,5/0,15 = 30 Ω.

  6. Как се включва амперметърът във веригата?
    • Последователно
    • Успоредно
    • Към заземяването
    • Без значение

    Отговор: Последователно

    През амперметъра трябва да минава целият ток, затова той е последователно.

  7. Как се включва волтметърът спрямо консуматора?
    • Последователно
    • Успоредно
    • Към заземяването
    • Без значение

    Отговор: Успоредно

    Волтметърът мери напрежението между две точки, затова се свързва успоредно.

  8. Кой уред съчетава амперметър, волтметър и омметър?
    • Галванометър
    • Луксметър
    • Мултиметър
    • Манометър

    Отговор: Мултиметър

    Мултиметърът има превключвател за различни величини и обхвати.

  9. В какви единици се измерва електричното съпротивление?
    • Ампер (A)
    • Волт (V)
    • Ват (W)
    • Ом (Ω)

    Отговор: Ом (Ω)

    1 Ω = 1 V/A.

  10. По метода амперметър-волтметър при U = 12 V токът е 0,4 A. Каква мощност отделя резисторът?
    • 4,8 W
    • 30 W
    • 0,033 W
    • 12,4 W

    Отговор: 4,8 W

    P = UI = 12·0,4 = 4,8 W.

  11. С какъв уред се измерва магнитната индукция?
    • Амперметър
    • Тесламетър
    • Омметър
    • Барометър

    Отговор: Тесламетър

    Тесламетърът обикновено използва сензор на Хол и показва B в тесла.

  12. Какво става, ако волтметър се включи последователно във веригата?
    • Токът се удвоява
    • Уредът мери тока
    • Токът става почти нула
    • Лампата свети по-силно

    Отговор: Токът става почти нула

    Волтметърът има много голямо съпротивление и почти прекъсва веригата.

  13. Защо съпротивлението се мери с омметър при изключен източник във веригата?
    • За да е по-голям обхватът
    • Защото токът е нула винаги
    • За да се зареди уредът
    • Омметърът има своя батерия

    Отговор: Омметърът има своя батерия

    Омметърът пропуска собствен ток от вградената батерия; външен източник би изкривил отчета и може да повреди уреда.

  14. Резистори 10 Ω и 20 Ω са свързани последователно към 6 V. Колко показва волтметър, свързан успоредно на 20 Ω?
    • 4 V
    • 2 V
    • 6 V
    • 3 V

    Отговор: 4 V

    I = 6/30 = 0,2 A, U = 0,2·20 = 4 V.

  15. Амперметър показва 0,5 A, а волтметър, успоредно на лампа, 3 V. Каква енергия консумира лампата за 1 min?
    • 1,5 J
    • 90 J
    • 360 J
    • 6 J

    Отговор: 90 J

    W = UIt = 3·0,5·60 = 90 J.