Влияние измерительных приборов на работу электрической схемы

 

Всегда надо помнить о том, что включение в схему измерительного прибора изменяет условия её работы. Поэтому измеренные прибором значения силы тока или напряжения будут отличаться от тех значений, которые существуют в схеме без прибора.

Так, если измерять неизвестное сопротивление резистора с помощью амперметра и вольтметра, то нужно подключить резистор к источнику тока и измерить силу тока, текущего через резистор, и напряжение на нем. Затем, используя закон Ома, определить значение неизвестного сопротивления:

(1.23)

Возможные схемы подключения амперметра и вольтметра изображены на рис. 1.7 и рис. 1.8.

Первая схема применяется тогда, когда внутреннее сопротивление вольтметра R_V >> R_X. Сила тока, измеряемая амперметром,

(1.24)

Если R_V >> R_X то R_X » U₁/I₁. При этом внутреннее сопротивление амперметра R_A влияния на результат измерения не оказывает.

При использовании второй схемы напряжение, измеряемое вольтметром,

(1.25)

И если R_X >> R_A, то R_X » U₂/I₂. При этом внутреннее сопротивление вольтметра влияния на результат измерения не оказывает.

При значениях R_X, R_A, R_V одного порядка необходимо воспользоваться обеими схемами одновременно. При использовании второй схемы

(1.26)

а при использовании первой схемы, считая, что U₂ равно внешнему напряжению, подаваемому на обе схемы, имеем:

(1.27)

Выражая из (1.26) внутреннее сопротивление амперметра

(1.28)

и подставляя его значение в (5), получаем, что

(1.29)

Так как порядок величины сопротивления резисторов может быть неизвестен, то необходимо использовать обеими схемами и по полученным результатам определить, какими значениями U и I необходимо пользоваться, чтобы с достаточной точностью рассчитать значение R_X.

Экспериментальные задания