Reka bentuk Voltmeter

LCD digital multimeter AC/DC voltage. Diode Frequency Multimeter Capacitance | A830L (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Reka bentuk Voltmeter

DC Litar Elektrik


soalan 1

Katakan saya akan mengukur voltan yang tidak diketahui dengan voltmeter manual-range. Ini voltmeter tertentu mempunyai beberapa julat pengukuran voltan yang berbeza untuk dipilih:

500 volt
250 volt
100 volt
50 volt
25 volt
10 volt
5 volt

Jangkauan apa yang terbaik untuk bermula, apabila mula mengukur voltan yang tidak diketahui ini dengan meter "# 1"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Mulakan dengan menetapkan voltmeter ke julat tertingginya: 500 volt. Kemudian, lihat jika jarum pergerakan mendaftarkan apa-apa dengan meter yang membawa terhubung ke litar. Putuskan untuk menukar julat meter berdasarkan petunjuk pertama ini.

Nota:

Saya sentiasa ingin mempunyai pelajar saya memulakan kebiasaan ujian mereka dengan menggunakan multimeters analog lama. Hanya selepas mereka belajar untuk mahir dengan meter murah saya membenarkan mereka menggunakan apa-apa yang lebih baik (digital, auto-ranging) dalam kerja mereka. Ini memaksa pelajar untuk menghargai apa yang "meterian" meter lakukan untuk mereka, serta mengajar mereka prinsip-prinsip asas alat ukur dan ketepatan pengukuran.

Soalan 2

Apa yang akan berlaku kepada pergerakan meter ini, jika disambungkan terus ke bateri 6 volt?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dua perkara akan berlaku: pertama, pergerakan kemungkinan besar akan rosak dari semasa yang berlebihan. Kedua, jarum akan berpindah ke kiri dan bukannya betul (seperti biasanya), kerana kekutuban itu mundur.

Nota:

Apabila pergerakan meter elektromekanik dikuasai, menyebabkan jarum "membanting" sehinggalah ke satu hujung gerak ekstrem, ia biasanya dirujuk sebagai "penekanan" meter. Saya telah melihat pergerakan meter yang telah "disandarkan" dengan sangat teruk sehingga jarum terbengkalai daripada memukul berhenti!

Berdasarkan pengetahuan pelajar tentang reka bentuk pergerakan meter, mintalah mereka memberitahu anda apa yang mereka fikir akan rosak dalam insiden yang terlalu kuat seperti ini. Beritahu mereka untuk menjadi khusus dalam jawapan mereka.

Soalan 3

Langkah penting dalam membina sebarang voltmeter atau ammeter analog adalah dengan tepat menentukan rintangan gegelung pergerakan meter. Dalam metrologi elektrik, lebih mudah untuk mendapatkan nilai rintangan yang sangat tepat ("standard") daripada mendapatkan voltan sama rata atau pengukuran semasa. Satu teknik yang boleh digunakan untuk menentukan rintangan gegelung pergerakan meter tanpa perlu mengukur voltan atau arus secara tepat adalah seperti berikut.

Pertama, sambungkan jenis peti kes dekad yang bersiri dalam siri dengan bekalan kuasa DC terkawal, kemudian pergerakan meter untuk diuji. Sesuaikan rintangan kotak dekad supaya pergerakan meter bergerak ke titik tertentu pada skala, sebaiknya tanda skala (100%) yang berskala penuh. Catat tetapan rintangan kotak dekad sebagai R 1 :

Kemudian, hubungkan rintangan yang diketahui selari dengan terminal pergerakan meter. Rintangan ini akan dikenali sebagai R s, rintangan shunt . Pesongan pergerakan meter akan berkurang apabila anda melakukan ini. Selaraskan semula rintangan kotak dekad sehingga pesongan pergerakan meter kembali ke tempat asalnya. Catat tetapan rintangan kotak dekad sebagai R 2 :

Rintangan gegelung pergerakan meter ( gegelung R) boleh dikira mengikut formula ini:

Gegelung R = R s


R 2

(R 1 - R 2 )

Tugas anda adalah untuk menunjukkan di mana formula ini berasal, yang berasal dari Hukum Ohm dan sebarang persamaan lain yang mungkin anda kenali untuk analisis litar.

Petunjuk: dalam kedua-dua kes (kotak dekad ditetapkan ke R 1 dan ditetapkan ke R 2 ), voltan merentasi gegelung pergerakan meter adalah sama, arus melalui pergerakan meter adalah sama, dan voltan bekalan kuasa adalah sama.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Satu tempat untuk bermula adalah persamaan voltan pembahagi, V R = V T ((R / (R T ))) digunakan untuk setiap senario litar:

V meter = Gegelung R


R 1 + R gegelung

V meter = Gegelung R || R s


R 2 + ( gegelung R || R s )

Oleh kerana kita tahu bahawa voltan meter adalah sama dalam kedua-dua senario, kita boleh menetapkan persamaan ini sama dengan satu sama lain:

Gegelung R


R 1 + R gegelung

= Gegelung R || R s


R 2 + ( gegelung R || R s )

Nota: bar berganda dalam persamaan di atas mewakili kesamaan parallel R coil dan R s, yang mana anda akan mempunyai pengganti ungkapan matematik yang sesuai.

Nota:

Masalah ini benar-benar tidak lebih daripada latihan dalam algebra, walaupun ia juga berfungsi untuk menunjukkan bagaimana pengukuran elektrik ketepatan boleh diperoleh dengan menggunakan perintang standard daripada voltmeters atau ammeters yang tepat.

Soalan 4

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Berhati-hati mengukur dan merekod semua nilai komponen sebelum pembinaan litar.
  2. Lukis gambarajah skematik untuk litar untuk dianalisis.
  3. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  4. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  5. Matematik menganalisis litar, menyelesaikan semua nilai voltan, arus, dan sebagainya.
  6. Berhati-hati mengukur jumlah itu, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  7. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan besar (lebih daripada beberapa peratus), semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap gambarajah, kemudian berhati-hati mengira semula nilai-nilai dan mengukur semula.

Elakkan nilai resistor yang sangat tinggi dan sangat rendah, untuk mengelakkan kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh "beban" meter. Saya cadangkan resistor antara 1 kΩ dan 100 kΩ, melainkan, tentu saja tujuan litar adalah untuk menggambarkan kesan beban muatan!

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" mereka sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramal secara matematik pelbagai nilai voltan dan semasa. Dengan cara ini, teori matematik "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan matematik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah maksud pelajar mengambil kursus "panel kerja panel panel lalai" anda?

Soalan 5

Apakah galvanometer itu ? Bagaimana mungkin anda membina galvanometer anda sendiri dari komponen yang tersedia?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Terdapat beberapa sumber maklumat mengenai galvanometer, kedua-duanya bersejarah dan moden. Saya serahkan kepada anda untuk melakukan penyelidikan dan mengemukakan penemuan anda.

Nota:

Adalah mungkin untuk membuat galvanometer mentah dari penceramah audio yang besar, menggunakan perhimpunan gegelung suara / kon sebagai elemen bergerak. Menggunakan laser kecil dan cermin, ia harus mudah membina galvanometer rasuk cahaya, untuk kepekaan yang lebih tinggi. Ini boleh menjadi eksperimen kelas menyeronokkan dan pendidikan!

Soalan 6

Huraikan reka bentuk dan fungsi gerakan meter gaya PMMC .

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

"PMMC" adalah pendirian singkatan bagi "Magnet Permanen, Gerakan Bergerak". Pada dasarnya, pergerakan meter PMMC dibina seperti motor elektrik DC kecil, dengan pelbagai gerakan yang terhad.

Nota:

Banyak buku teks memberikan ilustrasi yang baik mengenai pergerakan meter PMMC. Pelajar anda mungkin menemui beberapa imej elektronik pergerakan meter PMMC di internet. Jika boleh, mempunyai projektor video di dalam bilik darjah untuk memproyeksikan imej seperti ini yang dimuat turun oleh pelajar anda.

Soalan 7

Kita tahu bahawa menyambung pergerakan meter sensitif terus merentasi terminal sumber voltan yang besar (seperti bateri) adalah Bad Thing. Oleh itu, saya ingin anda menentukan komponen mana yang perlu disambungkan kepada pergerakan meter untuk mengehadkan arus melalui gegelungnya, supaya menyambungkan litar ke bateri 6-volt menyebabkan jarum meter bergerak dengan tepat ke arah penuh- kedudukan skala:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Pelajar awal kadang-kadang merasa "hilang" apabila cuba menjawab soalan seperti ini. Mereka mungkin tahu cara memohon Undang-undang Ohm ke litar, tetapi mereka tidak tahu bagaimana untuk merancang litar yang menggunakan Undang-undang Ohm untuk tujuan tertentu. Sekiranya ini berlaku, anda boleh mengarahkan pemahaman mereka melalui beberapa soalan seperti berikut:

Kenapa pergerakan meter "pasak" jika disambung terus ke bateri "// www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-7/what-is-a-series-parallel-circuit/">series or parallel )? (Gambarkan kedua-dua konfigurasi dan biarkan pelajar menentukan sendiri corak sambungan yang memenuhi matlamat mengehadkan arus ke meter.)

Matematik cukup mudah dalam soalan ini untuk membolehkan penyelesaian tanpa menggunakan kalkulator. Sekiranya mungkin, saya mencabar pelajar semasa masa perbincangan untuk melakukan apa-apa aritmetik yang diperlukan "secara mental" (iaitu tanpa menggunakan kalkulator), walaupun hanya untuk menganggarkan jawapannya. Saya dapati banyak graduan sekolah tinggi Amerika tidak dapat melakukan aritmetik walaupun sangat mudah tanpa kalkulator, dan kekurangan kemahiran ini menyebabkan mereka tidak banyak masalah. Bukan sahaja pelajar-pelajar ini tidak berdaya tanpa kalkulator, tetapi mereka tidak mempunyai keupayaan untuk memeriksa jawapan kalkulator yang diperoleh secara mental, jadi apabila mereka menggunakan kalkulator, mereka tidak tahu sama ada jawapannya hampir sama dengan betul.

Soalan 8

Kirakan nilai rintangan yang diperlukan dan penarafan kuasa untuk rentang R untuk membuat pergerakan meter bertindak balas sebagai voltmeter dengan julat 0 hingga 100 volt:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

R range = 99.35 k Ω, (1/8) watt akan mencukupi.

Nota:

Ini benar-benar tidak lebih daripada masalah litar siri mudah, walaupun konteksnya menjadi voltmeter seolah-olah mengelirukan beberapa pelajar. Jika anda mendapati peratusan besar kelas anda tidak memahami di mana untuk memulakan dalam masalah seperti ini, ini bermakna mereka benar-benar tidak memahami litar siri - semua yang mereka pelajari semasa melakukan kajian rangkaian siri resistor sebelum ini adalah untuk mengikuti urutan yang mudah langkah-langkah untuk mencari voltan dan arus dalam litar perintang siri. Mereka tidak mempelajari konsep yang cukup baik untuk abstrak kepada sesuatu yang kelihatan sedikit berbeza.

Soalan 9

Kirakan nilai rintangan dan penarafan kuasa yang diperlukan untuk rentang R untuk membuat pergerakan meter bertindak balas sebagai voltmeter dengan julat 0 hingga 50 volt:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

R = 830.83 k Ω, (1/8) watt akan mencukupi.

Nota:

Ini benar-benar tidak lebih daripada masalah litar siri mudah, walaupun konteksnya menjadi voltmeter seolah-olah mengelirukan beberapa pelajar. Jika anda mendapati peratusan besar kelas anda tidak memahami di mana untuk memulakan dalam masalah seperti ini, ini bermakna mereka benar-benar tidak memahami litar siri - semua yang mereka pelajari semasa melakukan kajian rangkaian siri resistor sebelum ini adalah untuk mengikuti urutan yang mudah langkah-langkah untuk mencari voltan dan arus dalam litar perintang siri. Mereka tidak mempelajari konsep yang cukup baik untuk abstrak kepada sesuatu yang kelihatan sedikit berbeza.

Soalan 10

Kirakan nilai rintangan yang diperlukan untuk memberikan voltmeter berbilang julat ini julat yang ditunjukkan oleh kedudukan suis pemilih:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

R 1 = 39 k Ω
R 2 = 199 k Ω
R 3 = 499 k Ω
R 4 = 999 k Ω
R 5 = 1.999 M Ω

Nota:

Ini benar-benar tidak lebih daripada satu set masalah litar siri mudah, walaupun konteksnya menjadi voltmeter seolah-olah mengelirukan beberapa pelajar. Jika anda mendapati peratusan besar kelas anda tidak memahami di mana untuk memulakan dalam masalah seperti ini, ini bermakna mereka benar-benar tidak memahami litar siri - semua yang mereka pelajari semasa melakukan kajian rangkaian siri resistor sebelum ini adalah untuk mengikuti urutan yang mudah langkah-langkah untuk mencari voltan dan arus dalam litar perintang siri. Mereka tidak mempelajari konsep yang cukup baik untuk abstrak kepada sesuatu yang kelihatan sedikit berbeza.

Soalan 11

Kirakan nilai rintangan yang diperlukan untuk memberikan voltmeter berbilang julat ini julat yang ditunjukkan oleh kedudukan suis pemilih:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

R 1 = 99 k Ω
R 2 = 300 k Ω
R 3 = 600 k Ω
R 4 = 1 M Ω
R 5 = 3 M Ω

Petunjuk: jika anda memerlukan bantuan untuk memulakan masalah ini, mula dengan menghitung nilai R1.

Nota:

Ini benar-benar tidak lebih daripada satu set masalah litar siri mudah, walaupun konteksnya menjadi voltmeter seolah-olah mengelirukan beberapa pelajar. Jika anda mendapati peratusan besar kelas anda tidak memahami di mana untuk memulakan dalam masalah seperti ini, ini bermakna mereka benar-benar tidak memahami litar siri - semua yang mereka pelajari semasa melakukan kajian rangkaian siri resistor sebelum ini adalah untuk mengikuti urutan yang mudah langkah-langkah untuk mencari voltan dan arus dalam litar perintang siri. Mereka tidak mempelajari konsep yang cukup baik untuk abstrak kepada sesuatu yang kelihatan sedikit berbeza.

Anda harus menunjukkan kepada pelajar anda bagaimana susunan rentang julat rentang meminjamkan dirinya kepada nilai rintangan yang lebih biasa, berbanding dengan perintang rentang berasingan bagi setiap julat. Walau bagaimanapun, terdapat kelemahan untuk reka bentuk ini: kebolehpercayaan. Bincangkan dengan pelajar anda akibat daripada kerosakan "pembuka" terbuka dalam kedua-dua jenis reka bentuk voltmeter.

Soalan 12

Sebaik-baiknya, jika voltmeter mempunyai rintangan masukan yang sangat rendah, atau rintangan masukan yang sangat tinggi "# 12"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sebaik-baiknya, voltmeter sepatutnya mempunyai jumlah maksimum rintangan masukan yang mungkin. Ini penting apabila menggunakannya untuk mengukur sumber voltan dan penurunan voltan dalam litar yang mengandungi rintangan yang besar.

Nota:

Jawapan kepada soalan ini berkaitan dengan prinsip pemuatan meter yang sangat penting. Juruteknik, terutamanya, perlu menyedari pemuatan meter, dan sejauh mana pengukuran yang salah mungkin berlaku. Jawapannya juga berkaitan dengan bagaimana voltmeters dihubungkan dengan litar di bawah ujian: sentiasa selari!

Soalan 13

Terangkan apakah rating sensitiviti ohm-per-volt bagi voltmeter analog bermaksud. Banyak voltmeter analog menunjukkan kepekaan 20 kΩ per volt. Adakah lebih baik untuk voltmeter untuk mempunyai rating ohm-per-volt yang tinggi, atau rating ohm-per-volt yang rendah? Mengapa?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Penarafan sensitiviti "ohm-per-volt" voltmeter adalah ungkapan berapa banyak ohm rintangan masukan meter itu, setiap julat pengukuran volt. Lebih tinggi angka ini, semakin baik voltmeter itu.

Nota:

Sekiranya pelajar mempunyai voltmeter analog dalam simpanan mereka (yang sangat saya dorong mereka), penarafan kepekaan ohm-per-volt sering dijumpai di sudut skala meter, dalam cetakan yang baik. Jika tidak, penarafan itu harus ditemui dalam panduan pengguna yang datang dengan meter.

Soalan 14

Pada asasnya, apa faktor tunggal dalam reka bentuk voltmeter menetapkan rating kepekaan ohm-per-voltnya?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Jika jawapan anda, "nilai perintang siri, " anda tidak betul.

Nota:

Kesan segera pelajar adalah bahawa nilai rintang julat mestilah menubuhkan penarafan kepekaan, kerana mereka melihat perintang mempunyai kesan yang paling terhadap rintangan masukan. Walau bagaimanapun, beberapa pengiraan cepat dengan nilai resistor pelbagai berbeza membuktikan sebaliknya! Kepekaan meter tidak bergantung kepada nilai resistor rangkaian yang berkaitan.

Anda mungkin ingin bertanya kepada pelajar anda mengapa rintangan gegelung pergerakan meter bukan faktor dalam menentukan kepekaan voltmeter. Cabar pelajar anda dengan menubuhkan masalah litar sampel untuk membuktikan ketidakrelevanan rintangan gegelung pada kepekaan voltmeter. Biarkan mereka memikirkan bagaimana untuk menyelesaikan masalah, bukannya anda menyediakan masalah untuk mereka!

Soalan 15

Tentukan pelbagai nilai pelbagai voltmeter multi-range ini:

Semua komponen di papan litar bercetak adalah "permukaan-mount, " disolder ke permukaan atas jejak tembaga. Gambar suis skema suis (SW1) ditunjukkan ke kanan papan litar, dengan nilai resistor ditunjukkan di bawah papan litar.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ranges = 10 V, 25 V, dan 50 V.

Nota:

Menentukan julat voltan untuk voltmeter ini hanyalah latihan dalam Undang-undang Ohm. Aritmetik adalah cukup mudah untuk membenarkan penyelesaian tanpa menggunakan kalkulator, jadi tantang pelajar anda semasa masa perbincangan untuk bekerja melalui matematik "cara kuno".

Soalan 16

Bagaimana jika voltmeter ini tiba-tiba berhenti berfungsi apabila ditetapkan pada jarak pertengahannya. Jangkauan atas dan bawah masih berfungsi dengan baik, walaupun. Kenal pasti sumber masalah yang paling mungkin.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Hubungan tengah suis SW2 terbuka. Ini, walaupun kegagalan yang paling mungkin, bukanlah satu-satunya kegagalan yang boleh menyebabkan masalah ini (jajaran pertengahan tidak berfungsi)!

Soalan cabaran: terangkan bagaimana anda boleh mengesahkan sifat kesalahan tanpa menggunakan meter lain.

Nota:

Sumbanglah beberapa kemungkinan alternatif lain untuk menyebabkan masalah ini, bersama-sama dengan prosedur diagnostik untuk mengesahkan setiap satu daripada mereka (menggunakan meter lain, jika perlu). Kemudian, bincangkan dengan pelajar anda sebab mengapa kegagalan suis lebih mungkin daripada sebarang kesalahan lain.

Soalan 17

Katakan anda cuba mengukur voltan di titik ujian 2 (TP2) dengan voltmeter digital yang mempunyai rintangan input 10 MΩ. Berapa banyak voltan yang akan menunjukkan "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/01795x01.png">

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sudah tentu, tentu saja, litar pembahagi voltan ini harus mempamerkan 7.5 volt pada titik ujian 2. Namun voltmeter akan mendaftar hanya 6.76 volt.

Soalan susulan: adalah pendaftar voltmeter yang tidak tepat, atau sambungannya kepada litar sebenarnya mengubah TP2 V? Dengan kata lain, apakah voltan sebenar di TP2 dengan voltmeter yang disambungkan seperti yang ditunjukkan?

Nota:

Analogi yang sering saya gunakan untuk menerangkan muatan muatan adalah penggunaan tolok tekanan untuk mengukur tekanan udara dalam tayar pneumatik. Untuk mengukur tekanan, sesetengah udara mesti dikeluarkan dari tayar, yang tentunya mengubah tekanan udara tayar.

Dan sekiranya anda tertanya-tanya: tidak, ini bukan contoh Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang disalahpahami sebagai kesalahan yang diperkenalkan oleh pengukuran. Prinsip ketidakpastian adalah jauh lebih mendalam daripada ini!

Soalan 18

Katakan anda cuba mengukur voltan pada ketiga-tiga titik ujian dengan voltmeter analog yang mempunyai penarafan kepekaan 20 kΩ per volt, ditetapkan pada skala 10 volt. Berapa banyak voltan yang akan ditunjukkan di setiap titik ujian? Berapa banyak voltan yang patut ditunjukkan pada setiap titik ujian?


Titik ujianVoltan idealPetunjuk meter


TP1


TP2


TP3


Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan


Titik ujianVoltan idealPetunjuk meter


TP15 V5 V


TP24.138 V0.805 V


TP31.293 V0.197 V


Nota:

Analogi yang sering saya gunakan untuk menerangkan muatan muatan adalah penggunaan tolok tekanan untuk mengukur tekanan udara dalam tayar pneumatik. Untuk mengukur tekanan, sesetengah udara mesti dikeluarkan dari tayar, yang tentunya mengubah tekanan udara tayar.

Dan sekiranya anda tertanya-tanya: tidak, ini bukan contoh Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang disalahpahami sebagai kesalahan yang diperkenalkan oleh pengukuran. Prinsip ketidakpastian adalah jauh lebih mendalam daripada ini!

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →