W tym zadaniu kluczowe jest poprawne skojarzenie sposobu włączenia miernika z jego funkcją. Woltomierz (1 i 4) zawsze podłączamy równolegle do elementu, na którym chcemy mierzyć spadek napięcia. Dlatego przy źródle napięcia i przy odbiorniku pojawiają się właśnie symbole woltomierzy. Dzięki temu miernik praktycznie nie obciąża obwodu – ma bardzo dużą rezystancję wewnętrzną – i pokazuje rzeczywiste napięcie zasilania oraz napięcie na odbiorniku. Amperomierz (2) musi być włączony szeregowo w torze prądowym, bo ma mierzyć natężenie prądu płynącego przez odbiornik; ma bardzo małą rezystancję wewnętrzną, żeby nie wprowadzać dodatkowego spadku napięcia. Watomierz (3) z kolei ma dwie pary zacisków: prądowe i napięciowe. W praktyce, zgodnie z zasadami pomiarów mocy w obwodach jednofazowych, obwód prądowy watomierza włącza się szeregowo z odbiornikiem, a obwód napięciowy równolegle do niego. Dokładnie tak jest na schemacie – miejsca oznaczone gwiazdkami pokazują typowe połączenie zacisków watomierza. Taki układ pozwala jednocześnie mierzyć U, I i P bez istotnego zafałszowania wyników, zgodnie z dobrą praktyką z pracowni elektrycznej i normami dotyczącymi pomiarów (np. PN‑EN 61557 dla pomiarów w instalacjach niskiego napięcia). W realnym pomiarze w rozdzielni czy przy badaniu silnika jednofazowego robi się to bardzo podobnie: amperomierz w szereg, woltomierz w równoległe odgałęzienie, a watomierz tak, aby jego zaciski prądowe „widziały” pełny prąd odbiornika, a zaciski napięciowe pełne napięcie na nim. Moim zdaniem warto zapamiętać to jako prostą zasadę: napięcie – równolegle, prąd – szeregowo, moc – kombinacja obu, dokładnie jak w tym schemacie.
Trudność w tym zadaniu zwykle wynika z mylenia sposobu włączania amperomierza, woltomierza i watomierza. Intuicyjnie ktoś patrzy na rysunek, widzi kilka „kółek” i próbuje dopasować przyrządy bardziej na wyczucie niż z zasad pomiarów. To szybko prowadzi do sytuacji, w której amperomierz ląduje równolegle do źródła lub odbiornika, a woltomierz włącza się szeregowo w obwód. Z punktu widzenia teorii obwodów to jest po prostu niebezpieczne i niefunkcjonalne. Amperomierz ma bardzo małą rezystancję wewnętrzną, dlatego zawsze musi być włączony szeregowo w torze prądowym. Gdyby podłączyć go równolegle do źródła, powstałoby prawie zwarcie – w praktyce ogromny prąd, ryzyko uszkodzenia miernika, przewodów, a nawet zabezpieczeń. Woltomierz natomiast ma dużą rezystancję wewnętrzną i mierzy różnicę potencjałów między dwoma punktami, więc jego naturalne miejsce jest równolegle do badanego elementu, nie w ciągu przewodu. Włączenie woltomierza szeregowo powodowałoby, że staje się on dodatkowym odbiornikiem, zmienia warunki pracy obwodu i zafałszowuje pomiar. Podobny błąd pojawia się przy watomierzu. Niektórzy traktują go jak „specjalny woltomierz” albo „specjalny amperomierz” i wstawiają w losowe miejsce. Tymczasem watomierz jednofazowy ma obwód prądowy, który należy potraktować jak amperomierz, oraz obwód napięciowy, który traktujemy jak woltomierz. Jeżeli zamienimy te połączenia, albo włączymy przyrząd tak, że jego obwód prądowy nie obejmuje prądu całego odbiornika, to wskazanie mocy będzie niewiarygodne. Typowym błędem myślowym jest też chęć „oszczędzania” mierników: ktoś próbuje jednym woltomierzem mierzyć napięcie w kilku punktach jednocześnie, co na schemacie daje dziwne, równoległe gałęzie z miernikiem w niewłaściwym miejscu. Dobre praktyki pomiarowe, które poznaje się w pracowni i które wynikają też z norm branżowych, są tu jednoznaczne: amperomierz zawsze w szereg z odbiornikiem, woltomierz zawsze równolegle do badanego elementu, a watomierz tak, aby jego zacisk prądowy „widział” ten sam prąd, który płynie przez odbiornik, a zacisk napięciowy – dokładnie to napięcie, które na nim występuje. Każde inne ustawienie zaburza obwód, w skrajnym przypadku prowadzi do zwarcia i dlatego w proponowanych błędnych wariantach rozmieszczenia mierników schemat jest po prostu niepoprawny.