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.
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.
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.
С какъв уред се измерва електричното съпротивление?
- Омметър
- Волтметър
- Амперметър
- Ватметър
Отговор: Омметър
Омметърът (или мултиметър в режим Ω) показва съпротивлението.
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.
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.
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.
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.
Как се включва волтметърът спрямо консуматора?
- Последователно
- Успоредно
- Към заземяването
- Без значение
Отговор: Успоредно
Волтметърът мери напрежението между две точки, затова се свързва успоредно.
Кой уред съчетава амперметър, волтметър и омметър?
- Галванометър
- Луксметър
- Мултиметър
- Манометър
Отговор: Мултиметър
Мултиметърът има превключвател за различни величини и обхвати.
В какви единици се измерва електричното съпротивление?
- Ампер (A)
- Волт (V)
- Ват (W)
- Ом (Ω)
Отговор: Ом (Ω)
1 Ω = 1 V/A.
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.
С какъв уред се измерва магнитната индукция?
- Амперметър
- Тесламетър
- Омметър
- Барометър
Отговор: Тесламетър
Тесламетърът обикновено използва сензор на Хол и показва B в тесла.
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.
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.
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.
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.