Постоянный электрический ток. Измерение силы тока и напряжения

1. В чем отличие цифровых и аналоговых электрических приборов?

Цифровые приборы усиливают сигнал, дают ему количественную оценку и выводят информацию на дисплей, а аналоговые основаны на использовании поворота катушки в магнитном поле. Угол поворота катушки зависит от силы тока, протекающего по катушке.

2. Для измерения какой физической величины используется амперметр? Почему сопротивление амперметра должно быть малым?

Амперметр — прибор для измерения силы тока. Он включается в цепь последовательно, и его сопротивление должно быть много меньше сопротивления цепи. В противном случае амперметр сильно увеличит сопротивление цепи, что исказит показания прибора (то есть он покажет меньшую силу тока).

3. Объясните необходимость использования шунта к амперметру. Чему равно сопротивление шунта?

Максимальный угол поворота рамки в аналоговом амперметре ограничивает показания прибора (сила тока возрастает, а поворачиваться уже некуда). Шунт — проводник, который включают в цепь для того, чтобы по нему пошла часть тока. Тогда рамка с током повернется на меньший угол, и, исходя из угла поворота рамки и сопротивления шунта, можно рассчитать настоящую силу тока.

4. Для измерения какой физической величины используется вольтметр? Почему сопротивление вольтметра должно быть большим?

Вольтметр — прибор для измерения напряжения. Если в цепь включить вольтметр, то сопротивление цепи уменьшится. Чтобы свести это уменьшение к минимуму, следует делать сопротивление вольтметра намного большим по сравнению с сопротивлением цепи.

5. Объясните необходимость использования добавочного сопротивления к вольтметру. Как выбирается величина добавочного сопротивления?

Для увеличения пределов измерения вольтметра к нему можно подключить дополнительное сопротивление. Если необходимо увеличить U_max в n раз, то дополнительное сопротивление должно быть в n раз больше сопротивления вольтметра. Напряжение на дополнительном сопротивлении и на вольтметре будут различаться в (n-1) раз. Используя это соотношение, легко можно вычислить напряжение в цепи.