4. Notranji upor merilnikov

Fizikalni eksperimenti 2 vaja 4 stran: 1
4. Notranji upor merilnikov
Teoretični uvod
4.1 Notranji upor ampermetra
Pri določevanju notranjih uporov ampermetrov so težave, ker so ti upori
največkrat zelo majhni. Med drugimi je možna tudi metoda, kjer merimo padec
napetosti na ampermetru pri določenem toku, ki ga meri ampermeter sam. Iz obeh
podatkov po Ohmovem zakonu izračunamo upor ampermetra. Z zaščitnim
upornikom R z preprečimo, da bi skozi ampermeter tekel prevelik tok.
4.2 Notranji upor voltmera
Notranji upor voltmetra lahko določimo na več načinov. Poglejmo si dva:
1. način (slika 1): Najpreprosteje izmerimo notranji upor tako, da z
miliampermetrom merimo tok, ki teče skozi voltmeter. Napetost meri voltmeter
sam. Iz obeh podatkov po Ohmovem zakonu izračunamo upor voltmetra.
2. način (slika 2): Notranji upor lahko določimo tudi tako, da ga primerjamo z
uporom znanega upornika. Vezje je podobno kot pri prvem načinu, le vzporedno k
voltmetru vežemo nastavljivi dekadni upornik R d . Napetost na generatorju in upor
dekadnega upornika spreminjamo tako dolgo, da pokaže miliampermeter dvojni
tok pri enakem odklonu voltmetra - oboje glede na vezje, pri katerem dekadni
upornik sploh ni bil vključen. V takem primeru tečeta skozi voltmeter in dekadni
upornik enaka tokova I v =I d . Ker sta tudi napetosti enaki, sledi, da je upor R d enak
notranjemu uporu voltmetra R v .

Fizikalni eksperimenti 2 vaja 4 stran: 2
Priprava
Kolikšne približno imajo notranje upore analogni voltmetri in ampermetri na
posameznih področjih? (oceni velikostni red)
Zakaj so potrebni zaščitni upori na slikah sl.1 in sl.2 v navodilih te vaje? Ali
mogoče na kateri sliki zaščitni upor ne bi bil potreben.
Kako vežemo v vezje ampermeter, kako voltmeter? Zakaj?
Kaj se dogaja z notranjim uporom pri ampermetru in voltmetru z večanjem
merilnega območja? Pri vaji si nato poglej, kolikšne so približno vrednosti
notranjih uporov iz priloženih navodil.
Opišite postopek meritve (2. način v vaji)!
Zakaj v 2. vezju potrebujemo dvojni tok?

Fizikalni eksperimenti 2 vaja 4 stran: 3
4.1
Naloga
Izmeri notranji upor ampermetra!
Potrebščine
usmernik, zaščitni upornik, milivoltmeter, ampermeter.
Meritve in izračuni
Napravi šest meritev pri različnih vrednostih napetosti, nariši diagram napetosti
na ampermetru v odvisnosti od toka skozi ampermeter, izračunaj povprečno
vrednost notranjega upora ampermetra in oceni napako meritve!
R z =
1
2
3
R z =
4
5
6
I [mA] ∆I [mA] U [V] ∆U [V]
Datum: ______________________ Podpis: ____________________________
Graf U=U(I):
R [Ω] R sp [Ω] R zg [Ω] ∆R [Ω] R [Ω]

Fizikalni eksperimenti 2 vaja 4 stran: 4
4.2
Potrebščine
Usmernik, zaščitni upornik, dekadni upornik, ampermeter, voltmeter.
Meritve in izračuni
1. način: Sestavi vezje na sliki 1 in pri treh različnih napetostih izmeri tok in
napetost. Doma izračunaj notranji upor voltmetra R v . Lahko tudi narišeš graf
U=U(I) in iz strmine razbereš upor.
U [V] ∆U [V] I [mA] ∆I [mA]
2. način: Vezju na sliki 1 dodaj dekadni upornik (slika 2). Spreminjaj napetost in
upor R d tako dolgo, da bo pri enakem odklonu voltmetra tok dvakrat večji glede na
primer, ko dekadni upornik sploh ni bil vključen. Meritve napravi pri enakih treh
napetostih kot pri prvem načinu. Odčitaj upor dekadnega upornika. Doma iz vseh
šestih vrednostih izračunaj povprečno vrednost notranjega upora voltmetra.

Fizikalni eksperimenti 2 vaja 4 stran: 5
Brez upornika
U= ∆U= U= ∆U= U= ∆U=
I= ∆I= I= ∆I= I= ∆I=
Dodamo dekadni upornik
U= ∆U= U= ∆U= U= ∆U=
I= ∆I= I= ∆I= I= ∆I=
R= ∆R= R= ∆R= R= ∆R=
Datum: ______________________ Podpis: ____________________________
Povprečna vrednost upora voltmetra:

Fizikalni eksperimenti 2 vaja 4 stran: 6
Vprašanja
Kateri merilniki so natančnejši (analogni ali digitalni)? Zakaj?
Kako bi odčitali R iz grafa? Zapiši vrednost z absolutno in relativno napako!
Kaj napravim, če želim izmeriti z merilnikom tok, ki je večji od največjega
dovoljenega na največjem merilnem območju?
Kaj napravim, če želim izmeriti z merilnikom napetost, ki je večja od največje
dovoljene na največjem merilnem območju?
Kaj napravim, če želim izmeriti z merilnikom tok, ki je večji od največjega
dovoljenega na najmanjšem merilnem območju?
Kaj napravim, če želim izmeriti z merilnikom napetost, ki je večja od največje
dovoljene na najmanjšem merilnem območju?

Fizikalni eksperimenti 2 vaja 4 stran: 7
Izpostavljeni rezultati
Notranji upor ampermetra:
Notranji upor voltmetra:
Komentar rezultatov: