II.11.2. Rezistența adițională a voltmetrului.
Pentru a mări domeniul de măsurare de n ori al unui voltmetru cu rezistența proprie RV și care poate măsura o tensiune maximă UV, se conectează în serie cu acesta o rezistență adițională cu rezistența Ra.
Calibrele voltmetrului depind de rezistența adițională.
Tensiunea maximă care poate fi măsurată este:
U = n ∙ UV = UV + Ua
n ∙ UV = UV + Ua
Ua = (n – 1) ∙ UV
Pentru a afla rezistența adițională împărțim ultima expresie cu IV:
În funcție de valoarea rezistenței adiționale, voltmetrele au calibre diferite.
🔓 Problemă rezolvată
5. O sursă electrică cu t.e.m. de 12 V are o rezistență internă de 0,5 Ω. Ea este legată la un bec cu rezistența de 10 Ω. Se cere:
a) Cât este intensitatea curentului ce trece prin bec dacă rezistența ampermetrului este de 0,001 Ω (considerăm că nu este un ampermetru ideal care are rezistența zero)?
b) Cât este intensitatea măsurată de ampermetru dacă scoatem becul din circuit ?
c) Cât este intensitatea curentului dacă la bornele becului legăm un voltmetru care nu este ideal, având o rezistență de 100000 Ω (voltmetrul ideal are rezistența care tinde spre infinit, pentru a nu permite trecerea curentului prin acesta și astfel se obține citirea corectă) ?
d) Dacă legăm direct voltmetrul la bornele sursei, cât este intensitatea curentului ?
Rezolvare:
Scriem datele problemei:
E = 12 V
r = 0,5 Ω
Rb = 10Ω
RA = 0,001 Ω
RV = 100000 Ω
a)
Becul și rezistorul ampermetrului și rezistența sursei sunt în serie și au rezistența echivalentă:
b)
Dacă ampermetrul ar fi fost unul ideal, cu rezistența 0, el ar fi scurtcircuitat sursa și ar fi măsurat curentul de scurtcircuit cu formula
Însă acest ampermetru nu are rezistența 0 și vom avea o intensitate:
c)
Rb și RV sunt în paralel și le calculăm rezistența echivalentă Rp:
Rp, RA și r sunt în serie și au rezistența echivalentă:
d)
Legând direct voltmetrul la sursă, r și RV vor fi în serie și intensitatea va deveni:
Dacă voltmetru ar fi fost unul ideal (cu rezistența infinită), intensitatea curentului ar fi fost zero.