Для школьников.
Напряжения на участках электрической цепи измеряются вольтметрами, включенными параллельно участку цепи (см. рисунок):
Чтобы показания вольтметров не очень отличались от действительных значений напряжений на участках цепи, сопротивления вольтметров должны быть очень большими (см. "Измерение напряжений. Каким должно быть сопротивление вольтметра?").
Ток, проходящий через обмотку вольтметра пропорционален напряжению
Здесь
сопротивление вольтметра,
показание вольтметра.
Чем больше напряжение, тем больше ток
и больше угол отклонения стрелки вольтметра.
Если вольтметром, предназначенным для измерения напряжений в определённом диапазоне, надо измерить большее напряжение, то последовательно с вольтметром включается добавочное сопротивление
Тогда ток в цепи вольтметра будет равен
Но при прохождении через вольтметр тока
стрелка вольтметра показывает напряжение
откуда
Приравняв правые части уравнений, получим
откуда
Обозначим величину, стоящую в скобках, через
и найдём из равенства
величину добавочного сопротивления
Таким образом, задаваясь величиной
можно определить добавочное сопротивление и, умножив показание вольтметра на
получить величину напряжения.
Пример. Вольтметром со шкалой на 50 В требуется измерить напряжение до 250 В. Какое для этого надо взять добавочное сопротивление, если сопротивление вольтметра 1000 Ом?
Найдём, во сколько раз должен быть увеличен предел измерения вольтметра:
Теперь найдём, каким должно быть добавочное сопротивление:
Если вольтметр покажет, например, напряжение в 30 В, то в действительности напряжение будет равно
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Можно ли амперметром, рассчитанный на некоторый ток, измерить во много раз больший ток?
Следующая запись: В каком случае вольтметр, подключенный к зажимам источника тока, даст его ЭДС, а в каком - напряжение во внешней цепи?
Ссылки на занятия до электростатики даны в Занятии 1.
Ссылки на занятия (статьи), начиная с электростатики, даны в конце Занятия 45.