Projekt woltomierza

MZ ETZ cyferblaty liczniki. Service DDR Replica. For sale (Lipiec 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Projekt woltomierza

Obwody elektryczne prądu stałego


Pytanie 1

Załóżmy, że miałem zamiar zmierzyć nieznane napięcie woltomierzem o zakresie ręcznym. Ten konkretny woltomierz ma kilka różnych zakresów pomiarowych napięcia do wyboru:

500 woltów
250 woltów
100 woltów
50 woltów
25 woltów
10 woltów
5 woltów

Jaki zasięg najlepiej byłoby zacząć od pierwszego pomiaru nieznanego napięcia za pomocą glukometru "# 1"> Odsłoń odpowiedź Ukryj odpowiedź

Rozpocznij od ustawienia woltomierza do najwyższego zakresu: 500 woltów. Następnie sprawdź, czy igła ruchowa rejestruje cokolwiek, gdy przewody pomiarowe są podłączone do obwodu. Zdecyduj, aby zmienić zasięg licznika na podstawie tego pierwszego wskazania.

Uwagi:

Zawsze lubię, gdy moi uczniowie zaczynają swoją znajomość sprzętu testowego za pomocą staromodnego analogowego multimetru. Dopiero po tym, jak nauczyli się biegle posługiwać się niedrogim miernikiem, pozwolę im używać czegoś lepszego (cyfrowego, auto-zakresu) w swojej pracy. Zmusza to studentów do docenienia tego, co robi dla nich "fantazyjny" miernik, a także do nauczenia ich podstawowych zasad dotyczących zakresu instrumentów i precyzji pomiaru.

pytanie 2

Co stałoby się z tym ruchem miernika, gdyby był podłączony bezpośrednio do akumulatora 6-woltowego?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Dwie rzeczy mogłyby się wydarzyć: po pierwsze, ruch najprawdopodobniej zostanie uszkodzony z powodu nadmiernego prądu. Po drugie, igła przesunie się w lewo zamiast w prawo (tak jak powinna), ponieważ biegunowość jest cofnięta.

Uwagi:

Kiedy elektromechaniczny ruch licznika zostaje obezwładniony, powodując, że igła "zatrzaskuje" się aż do skrajnego końca ruchu, jest powszechnie określana jako "ustalająca" licznik. Widziałem ruchy miernika, które tak mocno "utknęły", że igły są zgięte od uderzenia w stop!

Opierając się na wiedzy studentów na temat projektowania ruchów liczników, poproś ich, aby powiedzieli ci, co ich zdaniem może zostać uszkodzone podczas poważnych incydentów związanych z nadmierną mocą, takich jak ta. Powiedz im, aby byli konkretni w swoich odpowiedziach.

pytanie 3

Ważnym krokiem w budowie dowolnego woltomierza lub amperomierza analogowego jest dokładne określenie oporu cewki ruchu miernika. W metrologii elektrycznej często łatwiej jest uzyskać niezwykle precyzyjne ("standardowe") wartości rezystancji, niż uzyskiwać równie dokładne pomiary napięcia lub prądu. Jedna technika, która może być wykorzystana do określenia rezystancji cewki ruchu miernika bez potrzeby dokładnego pomiaru napięcia lub prądu jest następująca.

Najpierw podłącz szeregowo zmienną rezystancję szeregową szeregowo z regulowanym zasilaniem prądu stałego, a następnie do testowanego ruchu miernika. Dostosuj opór dekady tak, aby ruch miernika przesunął się do pewnego dokładnego punktu w jego skali, najlepiej o skali pełnej (100%). Zapisz ustawienie oporu dekady jako R 1 :

Następnie podłącz znany opór równolegle do zacisków ruchu miernika. Opór ten będzie znany jako Rs, rezystancja bocznikowa . Odchylenie ruchu miernika zmniejszy się, gdy to zrobisz. Ponownie wyreguluj opór dekady, aż ugięcie ruchu miernika powróci do poprzedniego położenia. Zapisz ustawienie rezystancji dekady jako R 2 :

Oporność cewki mechanizmu pomiarowego ( cewka R) można obliczyć według następującego wzoru:

Cewka R = R s


R 2

(R 1 - R 2 )

Twoim zadaniem jest pokazać, skąd pochodzi ta formuła, czerpiąc ją z Prawa Ohma i wszelkich innych równań, które możesz znać do analizy obwodów.

Podpowiedź: w obu przypadkach (dekadowa skrzynia ustawiona na R 1 i ustawiona na R 2 ) napięcie na oporze cewki ruchu miernika jest takie samo, prąd przez ruch miernika jest taki sam, a napięcie zasilania jest takie samo.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Jednym miejscem, od którego należy zacząć jest równanie dzielnika napięcia VR = V T ((R / (R T ))) zastosowane do każdego scenariusza obwodu:

Licznik V = R cewka


Cewka R 1 + R

Licznik V = Cewka R || R s


R 2 + (R cewka || R s )

Ponieważ wiemy, że napięcie licznika jest takie samo w obu scenariuszach, możemy ustawić te równania na równe sobie:

R cewka


Cewka R 1 + R

= Cewka R || R s


R 2 + (R cewka || R s )

Uwaga: podwójne paski w powyższym równaniu reprezentują równoległy odpowiednik cewki R i Rs, dla których będziesz miał substytut odpowiedniego wyrażenia matematycznego.

Uwagi:

Problem ten nie jest niczym innym, jak ćwiczeniem z algebry, chociaż służy również do pokazania, jak precyzyjne pomiary elektryczne można uzyskać za pomocą standardowych rezystorów, a nie precyzyjnych woltomierzy lub amperomierzy.

Pytanie 4

Nie siedź tam! Zbuduj coś !!

Nauka matematycznego analizowania obwodów wymaga dużo nauki i praktyki. Zazwyczaj uczniowie ćwiczą poprzez pracę z wieloma problemami i sprawdzanie swoich odpowiedzi w porównaniu z tymi dostarczonymi przez podręcznik lub instruktora. Chociaż jest to dobre, istnieje o wiele lepszy sposób.

Dowiesz się o wiele więcej, budując i analizując rzeczywiste obwody, pozwalając swojemu sprzętowi testowemu dostarczać "odpowiedzi" zamiast książki lub innej osoby. Aby odnieść sukces w budowaniu obwodów, wykonaj następujące kroki:

  1. Dokładnie zmierz i zapisz wszystkie wartości składników przed budową obwodu.
  2. Narysuj schemat obwodu, który będzie analizowany.
  3. Ostrożnie zbuduj ten obwód na płytce protezowej lub innym dogodnym podłożu.
  4. Sprawdź dokładność konstrukcji obwodu, po każdym przewodzie do każdego punktu połączenia i sprawdzaj te elementy jeden po drugim na schemacie.
  5. Matematycznie analizuj obwód, rozwiązując wszystkie wartości napięcia, prądu itp.
  6. Dokładnie zmierz te ilości, aby zweryfikować dokładność analizy.
  7. Jeśli wystąpią jakiekolwiek istotne błędy (większe niż kilka procent), dokładnie sprawdź konstrukcję obwodu względem diagramu, a następnie dokładnie oblicz ponownie wartości i ponownie zmierz pomiar.

Unikaj bardzo wysokich i bardzo niskich wartości rezystora, aby uniknąć błędów pomiarowych spowodowanych przez "ładowanie" miernika. Polecam rezystory od 1 kΩ do 100 kΩ, chyba że celem obwodu jest zilustrowanie wpływu obciążenia licznika!

Jednym ze sposobów zaoszczędzenia czasu i zmniejszenia prawdopodobieństwa błędu jest rozpoczęcie od bardzo prostego obwodu i stopniowe dodawanie składników w celu zwiększenia jego złożoności po każdej analizie, zamiast budowania zupełnie nowego obwodu dla każdego problemu praktycznego. Inną techniką oszczędzającą czas jest ponowne użycie tych samych komponentów w różnych konfiguracjach obwodów. W ten sposób nie będziesz musiał zmierzyć wartości żadnego składnika więcej niż jeden raz.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwól, by elektrony same udzieliły odpowiedzi na twoje własne "problemy praktyczne"!

Uwagi:

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​studenci potrzebują wielu ćwiczeń z analizą obwodów, aby stać się biegły. W tym celu instruktorzy zwykle zapewniają swoim uczniom wiele problemów związanych z praktyką i udzielają odpowiedzi uczniom, którzy mogą sprawdzić swoją pracę. Takie podejście sprawia, że ​​uczniowie biegle posługują się teorią obwodów, ale nie potrafią ich w pełni wykształcić.

Uczniowie nie potrzebują jedynie praktyki matematycznej. Potrzebują także prawdziwych, praktycznych ćwiczeń w budowaniu obwodów i korzystaniu z urządzeń testowych. Sugeruję następujące alternatywne podejście: uczniowie powinni budować własne "problemy praktyczne" z rzeczywistymi komponentami i próbować matematycznie przewidywać różne wartości napięcia i prądu. W ten sposób teoria matematyczna "ożywa", a uczniowie zyskują praktyczną biegłość, której nie zyskaliby jedynie przez rozwiązywanie równań.

Innym powodem zastosowania tej metody jest nauczenie studentów metody naukowej : proces testowania hipotezy (w tym przypadku matematycznych przewidywań) poprzez przeprowadzenie prawdziwego eksperymentu. Uczniowie będą również rozwijać prawdziwe umiejętności rozwiązywania problemów, ponieważ czasami popełniają błędy konstrukcyjne obwodu.

Spędź kilka chwil ze swoją klasą, aby zapoznać się z niektórymi "zasadami" budowania obwodów przed ich rozpoczęciem. Porozmawiaj o tych problemach ze swoimi uczniami w taki sam sposób, w jaki zwykle omawiasz pytania z arkusza roboczego, zamiast po prostu mówić im, czego powinni i czego nie powinni robić. Nigdy nie przestaje mnie dziwić, jak słabo studenci chwytają instrukcje, gdy są prezentowane w typowym wykładzie (monolog instruktorski)!

Uwaga dla instruktorów, którzy mogą narzekać na "zmarnowany" czas wymagany do tego, aby uczniowie zbudowali rzeczywiste obwody zamiast tylko matematycznej analizy obwodów teoretycznych:

Jaki jest cel studentów, którzy biorą udział w kursie "itemsheetpanel panel-default" itemscope>

Pytanie 5

Czym jest galwanometr ? Jak zbudować własny galwanometr z powszechnie dostępnych komponentów?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Istnieje kilka źródeł informacji na temat galwanometrów, zarówno historycznych, jak i współczesnych. Zostawiam to Państwu, aby przeprowadzić badania i przedstawić swoje odkrycia.

Uwagi:

Możliwe jest wykonanie prostego galwanometru z dużego głośnika, wykorzystując jako element ruchomy cewkę / stożek. Używając małego lasera i lustra, powinno być łatwiej zbudować galwanometr z wiązką światła, aby uzyskać większą czułość. To może być zabawny i edukacyjny eksperyment w klasie!

Pytanie 6

Opisz projekt i funkcję ruchu miernika w stylu PMMC .

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

"PMMC" jest akronimem oznaczającym "Permanent Magnet, Moving Coil". Zasadniczo ruch miernika PMMC jest zbudowany jak mały silnik elektryczny prądu stałego, z ograniczonym zakresem ruchu.

Uwagi:

Wiele podręczników zapewnia dobre ilustracje ruchów miernika PMMC. Twoi uczniowie mogą znaleźć w internecie obrazy ruchów miernika PMMC. Jeśli to możliwe, należy wyposażyć projektor wideo w klasę do wyświetlania takich obrazów, które pobierają uczniowie.

Pytanie 7

Wiemy, że łączenie wrażliwego ruchu miernika bezpośrednio na zaciskach znacznego źródła napięcia (takiego jak bateria) jest Bad Thing. Chcę więc, abyście ustalili, jaki inny komponent musi być podłączony do ruchu miernika, aby ograniczyć prąd przez jego cewkę, tak aby połączenie obwodu z 6-woltowym akumulatorem doprowadziło igłę miernika dokładnie do pełnej pozycja skali:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Uwagi:

Początkujący uczniowie czasami czują się "zagubieni", próbując odpowiedzieć na takie pytanie. Mogą wiedzieć, jak zastosować prawo Ohma do obwodu, ale nie wiedzą, jak zaprojektować obwód, który wykorzystuje prawo Ohma do określonego celu. W takim przypadku możesz kierować ich zrozumieniem za pomocą szeregu pytań, takich jak to:

Dlaczego ruch licznika "peg", jeśli jest podłączony bezpośrednio do akumulatora "// www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-7/what-is-a-series-parallel-circuit/">series lub parallel )? (Narysuj obie konfiguracje i pozwól uczniowi samodzielnie określić, który wzorzec połączenia spełnia cel ograniczenia prądu do miernika).

Matematyka jest wystarczająco prosta w tym pytaniu, aby umożliwić rozwiązanie bez użycia kalkulatora. Gdy tylko jest to możliwe, rzucam wyzwania uczniom podczas dyskusji, aby wykonywali wszelkie niezbędne działania arytmetyczne "mentalnie" (tj. Bez użycia kalkulatora), nawet jeśli tylko by oszacować odpowiedź. Uważam, że wielu amerykańskich maturzystów nie jest w stanie wykonać nawet bardzo prostej arytmetyki bez kalkulatora, a ten brak umiejętności sprawia im niemałe kłopoty. Uczniowie ci są bezradni bez kalkulatora, ale nie mają zdolności do psychicznego sprawdzania odpowiedzi uzyskanych za pomocą kalkulatora, więc kiedy używają kalkulatora, nie mają pojęcia, czy ich odpowiedź jest bliska prawidłowości.

Pytanie 8

Oblicz wymaganą wartość rezystancji i moc znamionową dla zakresu R, aby ruch licznika odpowiadał jako woltomierz o zakresie od 0 do 100 woltów:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Zakres R = 99, 35 k Ω, (1/8) watów będzie wystarczający.

Uwagi:

To naprawdę nic więcej niż prosty problem z obwodami szeregowymi, chociaż kontekst, w którym jest woltomierzem, zdaje się mylić niektórych uczniów. Jeśli okaże się, że znaczna część uczniów nie rozumie, od czego zacząć w takim problemie, oznacza to, że naprawdę nie rozumieją obwodów serii - wszystko, czego nauczyli się oni, gdy studiuje obwody rezystorów szeregowych, ma wykonać prostą sekwencję kroki, aby znaleźć napięcia i prądy w obwodach rezystorów szeregowych. Nie nauczyli się wystarczająco dobrze pojęć, by je streścić do czegoś, co wygląda trochę inaczej.

Pytanie 9

Oblicz wymaganą wartość rezystancji i moc znamionową dla zakresu R, aby ruch licznika odpowiadał jako woltomierz o zakresie od 0 do 50 woltów:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Zakres R = 830, 83 k Ω, (1/8) watów będzie wystarczający.

Uwagi:

To naprawdę nic więcej niż prosty problem z obwodami szeregowymi, chociaż kontekst, w którym jest woltomierzem, zdaje się mylić niektórych uczniów. Jeśli okaże się, że znaczna część uczniów nie rozumie, od czego zacząć w takim problemie, oznacza to, że naprawdę nie rozumieją obwodów serii - wszystko, czego nauczyli się oni, gdy studiuje obwody rezystorów szeregowych, ma wykonać prostą sekwencję kroki, aby znaleźć napięcia i prądy w obwodach rezystorów szeregowych. Nie nauczyli się wystarczająco dobrze pojęć, by je streścić do czegoś, co wygląda trochę inaczej.

Pytanie 10

Oblicz niezbędne wartości rezystancji, aby woltomierz wielozakresowy wyznaczył zakresy wskazane przez pozycje przełącznika wybierczego:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

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

Uwagi:

To naprawdę nic więcej niż zestaw prostych problemów z obwodami szeregowymi, chociaż kontekst, w którym jest to woltomierz, wydaje się dezorientować niektórych uczniów. Jeśli okaże się, że znaczna część uczniów nie rozumie, od czego zacząć w takim problemie, oznacza to, że naprawdę nie rozumieją obwodów serii - wszystko, czego nauczyli się oni, gdy studiuje obwody rezystorów szeregowych, ma wykonać prostą sekwencję kroki, aby znaleźć napięcia i prądy w obwodach rezystorów szeregowych. Nie nauczyli się wystarczająco dobrze pojęć, by je streścić do czegoś, co wygląda trochę inaczej.

Pytanie 11

Oblicz niezbędne wartości rezystancji, aby woltomierz wielozakresowy wyznaczył zakresy wskazane przez pozycje przełącznika wybierczego:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

R1 = 99 k Ω
R 2 = 300 k Ω
R 3 = 600 k Ω
R 4 = 1 M Ω
R 5 = 3 M Ω

Wskazówka: jeśli potrzebujesz pomocy w rozpoczęciu tego problemu, zacznij od obliczenia wartości R 1 .

Uwagi:

To naprawdę nic więcej niż zestaw prostych problemów z obwodami szeregowymi, chociaż kontekst, w którym jest to woltomierz, wydaje się dezorientować niektórych uczniów. Jeśli okaże się, że znaczna część uczniów nie rozumie, od czego zacząć w takim problemie, oznacza to, że naprawdę nie rozumieją obwodów serii - wszystko, czego nauczyli się oni, gdy studiuje obwody rezystorów szeregowych, ma wykonać prostą sekwencję kroki, aby znaleźć napięcia i prądy w obwodach rezystorów szeregowych. Nie nauczyli się wystarczająco dobrze pojęć, by je streścić do czegoś, co wygląda trochę inaczej.

Należy wskazać uczniom, w jaki sposób szeregowy układ rezystorów nadaje się do bardziej powszechnych wartości rezystancji, w przeciwieństwie do oddzielnego rezystora dla każdego zakresu. Wadą tego projektu jest jednak: niezawodność. Omów z uczniami konsekwencje "otwartych" błędów rezystorów w obu typach woltomierzy.

Pytanie 12

Idealnie, gdyby woltomierz miał bardzo niski opór wejściowy lub bardzo wysoki opór wejściowy "# 12"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Idealnie woltomierz powinien mieć największą możliwą rezystancję wejściową. Jest to ważne, gdy używa się go do pomiaru źródeł napięcia i spadków napięcia w obwodach zawierających duże ilości rezystancji.

Uwagi:

Odpowiedź na to pytanie jest związana z bardzo ważną zasadą ładowania licznika . Technicy, szczególnie, muszą być bardzo świadomi obciążenia licznika i tego, jak mogą z niego wyniknąć błędne pomiary. Odpowiedź jest również związana z tym, w jaki sposób woltomierze są połączone z testowanymi obwodami: zawsze równolegle!

Pytanie 13

Wyjaśnij, jakie znaczenie ma czułość woltomierza dla omów na wolt . Wiele analogowych woltomierzy wykazuje czułość 20 kΩ na wolt. Czy lepiej jest, aby woltomierz posiadał wysoką wartość znamionową Ohm / wolt lub niską wartość Ohm / wolto? Czemu?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Wartość czułości woltomierza "ohm-na-wolt" jest wyrażeniem liczby rezystancji rezystancji wejściowej miernika na zakres pomiaru napięcia. Im wyższa jest ta liczba, tym lepszy woltomierz.

Uwagi:

Jeśli uczniowie mają woltomierze analogowe będące w ich posiadaniu (co bardzo zachęcam ich do posiadania), ocena czułości Ohma na wolt często znajduje się w rogu skali miernika, drobnym drukiem. Jeśli nie, ocena powinna znaleźć się w podręczniku użytkownika dołączonym do miernika.

Pytanie 14

Zasadniczo, jaki pojedynczy czynnik w projekcie woltomierza ustanawia jego ocenę czułości na ohm-na-wolt?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Jeśli twoja odpowiedź brzmi: "wartość rezystorów serii", jesteś niepoprawny.

Uwagi:

Natychmiastowe wrażenie uczniów jest takie, że wartość rezystora zasięgu musi ustalać czułość, ponieważ widzą rezystor, który ma największy wpływ na rezystancję wejściową. Jednak niektóre szybkie obliczenia z różnymi wartościami rezystora zakresu dowodzą czegoś innego! Czułość miernika jest niezależna od wartości rezystorów szeregowych podłączonych szeregowo.

Możesz zapytać uczniów, dlaczego rezystancja cewki ruchomej nie jest czynnikiem determinującym czułość woltomierza. Rzuć wyzwanie uczniom przy rozwiązywaniu problemów z obwodem próbki, aby udowodnić nieistotność oporności cewki na czułość woltomierza. Pozwól im dowiedzieć się, jak skonfigurować problemy, zamiast konfigurować problemy dla nich!

Pytanie 15

Określ różne wartości zakresu tego woltomierza wielozakresowego:

Wszystkie elementy na płytce z obwodem drukowanym są "montowane na powierzchni", lutowane na górnych powierzchniach miedzianych śladów. Schemat ideowy przełącznika (SW1) pokazano po prawej stronie płytki z wartościami rezystorów pokazanymi poniżej płytki z obwodami drukowanymi.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Zakresy = 10 V, 25 V i 50 V.

Uwagi:

Określenie zakresów napięcia dla tego woltomierza jest po prostu ćwiczeniem w prawie Ohma. Arytmetyka jest na tyle prosta, że ​​pozwala na rozwiązanie bez użycia kalkulatorów, więc rzuć wyzwanie swoim uczniom podczas dyskusji, aby pracować przez matematykę "w staroświecki sposób".

Pytanie 16

Co jeśli woltomierz nagle przestał działać, gdy ustawi się w jego środkowym zakresie. Górne i dolne zakresy nadal działają dobrze. Zidentyfikuj najbardziej prawdopodobne źródło problemu.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Środkowy kontakt w przełączniku SW2 jest otwarty. To, mimo że jest najbardziej prawdopodobną awarią, nie jest jedyną możliwą awarią, która może spowodować ten problem (nie działa zakres środkowy)!

Pytanie dotyczące wyzwania: wyjaśnij, w jaki sposób można zweryfikować naturę błędu bez użycia innego licznika.

Uwagi:

Zbadaj inne alternatywne możliwości wywołania problemu, wraz z procedurami diagnostycznymi, aby zweryfikować każdą z nich (za pomocą innego miernika, jeśli to konieczne). Następnie porozmawiaj ze swoimi uczniami, dlaczego awaria przełącznika jest bardziej prawdopodobna niż jakiekolwiek inne usterki.

Pytanie 17

Załóżmy, że próbujesz zmierzyć napięcie w punkcie testowym 2 (TP2) za pomocą woltomierza cyfrowego o rezystancji wejściowej 10 MΩ. Ile napięcia oznaczałoby "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/01795x01.png">

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Idealnie, oczywiście, ten obwód dzielnika napięcia powinien wykazywać 7, 5 woltów w punkcie testowym 2. Woltomierz rejestruje jednak tylko 6, 76 wolta.

Pytanie uzupełniające: czy woltomierz rejestruje się niedokładnie, czy też jego połączenie z obwodem faktycznie zmienia V TP2 ? Innymi słowy, jakie jest rzeczywiste napięcie w TP2 przy podłączonym woltomierzu, jak pokazano?

Uwagi:

Analogią, której często używam do wyjaśnienia obciążenia licznika, jest użycie manometru do pomiaru ciśnienia powietrza w oponie pneumatycznej. Aby zmierzyć ciśnienie, część powietrza musi zostać wypuszczona z opony, co oczywiście zmienia ciśnienie powietrza w oponach.

W przypadku, gdy zastanawiasz się: nie, nie jest to przykład zasady nieoznaczoności Heisenberga, popularnie źle rozumianej jako błąd wprowadzony przez pomiar. Zasada nieoznaczoności jest o wiele głębsza niż to!

Pytanie 18

Załóżmy, że próbujesz zmierzyć napięcie we wszystkich trzech punktach testowych za pomocą woltomierza analogowego o wartości czułości 20 kΩ na wolt, ustawionej na skali 10 woltów. Ile napięcia wskazywałoby w każdym punkcie testowym? Ile napięcia powinno idealnie wskazywać w każdym punkcie testowym?


Punkt pomiarowyIdealne napięcieWskaźnik miernika


TP1


TP2


TP3


Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź


Punkt pomiarowyIdealne napięcieWskaźnik miernika


TP15 V5 V


TP24.138 V0, 805 V


TP31, 293 V0, 197 V


Uwagi:

Analogią, której często używam do wyjaśnienia obciążenia licznika, jest użycie manometru do pomiaru ciśnienia powietrza w oponie pneumatycznej. Aby zmierzyć ciśnienie, część powietrza musi zostać wypuszczona z opony, co oczywiście zmienia ciśnienie powietrza w oponach.

W przypadku, gdy zastanawiasz się: nie, nie jest to przykład zasady nieoznaczoności Heisenberga, popularnie źle rozumianej jako błąd wprowadzony przez pomiar. Zasada nieoznaczoności jest o wiele głębsza niż to!

  • ← Poprzedni arkusz roboczy

  • Indeks arkusza roboczego

  • Następny arkusz roboczy →