Kwalifikacja: ELE.01 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń elektrycznych
Zawód: Elektromechanik
Kategorie: Obwody elektryczne Pomiary elektryczne
Jaką wartość napięcia wskaże woltomierz o rezystancji wewnętrznej 100 kΩ, ustawiony na zakresie 10 V, przyłączony do zacisków rezystora R1 = 100 kΩ i suwaka potencjometru P ustawionego w połowie? Napięcie zasilania UAB = 10 V, rezystancja całkowita potencjometru jest równa 200 kΩ.
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
W tym zadaniu kluczowe było zrozumienie, jak wpływa rezystancja wewnętrzna woltomierza na pomiar napięcia w rzeczywistym obwodzie. Wybrałeś wartość 2,5 V i to jest prawidłowa odpowiedź – można to rozłożyć na czynniki pierwsze. Gdy suwak potencjometru P ustawiony jest dokładnie w połowie, dzieli on swoją rezystancję na dwie części po 100 kΩ każda. Między punktem środkowym potencjometru a punktem B mamy do czynienia z równoległym połączeniem rezystora R1 (100 kΩ) oraz woltomierza (również 100 kΩ). W praktyce, oblicza się najpierw rezystancję zastępczą tego równoległego połączenia (czyli 50 kΩ), a potem całość tworzy klasyczny dzielnik napięcia: jedna gałąź 100 kΩ, druga gałąź 50 kΩ. Na tej podstawie napięcie na równoległym połączeniu (czyli na woltomierzu) wynosi dokładnie 2,5 V (czyli 1/4 napięcia zasilania 10 V). To bardzo typowy przykład z realnych pomiarów – woltomierz zawsze trochę obniża wynik, jeśli jego rezystancja nie jest znacząco większa od badanej gałęzi. W praktyce zawodowej, czy to w automatyce, czy energetyce, wybiera się mierniki o rezystancji wewnętrznej wielokrotnie większej niż rezystancja badanego fragmentu, żeby nie wprowadzać błędów pomiarowych. Moim zdaniem, każdy technik powinien pamiętać o tym zagadnieniu i świadomie dobierać przyrządy do konkretnych pomiarów. Takie sytuacje zdarzają się na co dzień i jeśli ktoś tego nie uwzględni, to potem wyniki mogą być mocno zaniżone lub zawyżone. To też często przewija się w normach dotyczących pomiarów, szczególnie w energetyce i elektronice.