Ampérmetr je měřicí zařízení, které se používá k měření proudu v elektrickém obvodu. Má vnitřní odpor, který může mít vliv na přesnost měření.
Když se změní vnitřní odpor ampérmetru, změní se také jeho cena dělení. Cena dělení je veličina, na kterou se mění hodnota měřené veličiny při přechodu na sousední dělení stupnice přístroje.
V tomto případě, pokud je vnitřní odpor ampérmetru 5, pak se změnou této hodnoty změní i cena dělení. Pokud se zvýší vnitřní odpor, zvýší se cena dělení ampérmetru, což umožní přesnější měření proudu. Naopak se snížením vnitřního odporu se sníží cena dělení.
Vliv odporu na cenu dělení ampérmetru
Odpor má významný vliv na přesnost měření ampérmetru. Při použití ampérmetru s vnitřním odporem 5 se cena dělení mění ve srovnání s ampérmetrem bez vnitřního odporu.
Vnitřní odpor ampérmetru vytváří ztrátu napětí hledaného proudu, což může vést ke zkreslení měření. Čím větší je vnitřní odpor, tím větší je ztráta napětí, a tím méně bude cena dělení ampérmetru.
Při použití ampérmetru s velkým vnitřním odporem, jako je 5, bude každé dělení na stupnici odpovídat větší hodnotě proudu. To znamená, že mezi sousedními děleními bude velký rozdíl v měřeném proudu, což zhorší přesnost měření.
Je důležité zvolit ampérmetr, jehož vnitřní odpor odpovídá požadované přesnosti měření. Pokud je přesnost měření podstatná, je nutné zvolit ampérmetr s menším vnitřním odporem.
Obecné pojmy ampérmetr a odpor
Ampérmetr má však vnitřní odpor, který ovlivňuje přesnost měření. Vnitřní odpor ampérmetru je odpor, který je přítomen v obvodu měřené velikosti a je způsoben samotným ampérmetrem. Snižuje přesnost měření, protože vkládá do obvodu další odpor a může zkreslit výsledky měření.
Odolnost ampérmetru má svá specifika. Obvykle je fixován a specifikován v technických vlastnostech zařízení. Hodnota odporu je obvykle malá, ale u různých modelů ampérmetrů se může lišit. Čím větší je vnitřní odpor ampérmetru, tím více zkreslení vzniká při měření proudu.
Pokud se odpor ampérmetru zvýší, pak každé dělení ampérmetru bude odpovídat nižší hodnotě proudu. To znamená, že při stejném proudu bude hodnota zobrazená na stupnici menší. Zvýšení vnitřního odporu ampérmetru tedy snižuje jeho citlivost a přesnost měření proudu.
Role odporu při měření proudu
Když se měřicí zařízení, jako je ampérmetr, připojí k obvodu, vytvoří paralelní odpor. To znamená, že část proudu protékajícího měřeným obvodem bude procházet ampérmetrem a část paralelním vnitřním odporem ampérmetru. Změna velikosti vnitřního odporu znamená změnu distribuce proudu, a tedy změnu indikací ampérmetru.
Pokud se zvýší vnitřní odpor ampérmetru, sníží se jeho schopnost propouštět proud. To může způsobit přetížení měřicího zařízení a zkreslení odečtů. Na druhou stranu, pokud se vnitřní odpor sníží, bude měřicí přístroj schopen propustit větší proud a chyba měření bude menší.
Při výběru ampérmetru je proto nutné vzít v úvahu jeho vnitřní odpor. Čím je menší, tím přesnější budou měření. Stojí také za zmínku, že odpor obvodu, do kterého je ampérmetr připojen, může mít také vliv na přesnost měření. Proto je vhodné zvolit ampérmetr s odporem, který bude odpovídat odporu měřeného obvodu.
| Obvod | Vnitřní odpor ampérmetru | Měřicí přesnost |
|---|---|---|
| Vysoce odolný | Vysoké | Nízká |
| Nízkopříjmové | Nízké | Vysoká |
Citlivost ampérmetru na vnitřní odpor
Změna vnitřního odporu ampérmetru může vést ke změně jeho dělicí ceny. Čím vyšší je vnitřní odpor ampérmetru, tím menší je jeho citlivost. Změnu ceny dělení lze určit pomocí vzorce:
Cena dělení = U / I,
kde U je napětí na ampérmetru a I je proud, který jím protéká. Pokud se zvýší vnitřní odpor ampérmetru, zvýší se také napětí na ampérmetru při stejné hodnotě proudu. Proto se cena dělení zvyšuje.
Se změnou vnitřního odporu ampérmetru se tedy mění i jeho citlivost a přesnost měření. Při výběru ampérmetru je proto nutné vzít v úvahu jeho vnitřní odpor a jeho vliv na naměřené hodnoty.
Určení odporu vnitřního obvodu ampérmetru
K určení odporu vnitřního obvodu ampérmetru lze použít známý vzorec:
Odpor vnitřního obvodu ampérmetru = (up-Ux) / I
kde up je hodnota voltmetru připojeného paralelně s ampérmetrem, UX je hodnota voltmetru připojeného ke svorkám ampérmetru, I je měřený proud.
K provedení experimentu je nutné připojit ampérmetr ke zdroji proudu a změřit hodnoty napětí up a UX. Vzorec lze poté použít k získání hodnoty odporu vnitřního obvodu ampérmetru.
Při znalosti hodnoty odporu vnitřního obvodu ampérmetru lze zohlednit jeho vliv při měření proudu a získat přesnější výsledky měření.
| Indikace voltmetru up (v) | Hodnota voltmetru Ux (v) | Měřený proud I (a) | Odpor vnitřního obvodu ampérmetru (Ohm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 3 | 1 | (5 - 3) / 1 = 2 |
| 10 | 7 | 2 | (10 - 7) / 2 = 1.5 |
| 15 | 12 | 3 | (15 - 12) / 3 = 1 |
Pomocí získaných hodnot v tabulce lze ověřit správnost vzorce a správnost stanovení odporu vnitřního obvodu ampérmetru.
Vliv vnitřního odporu na přesnost měření
Při měření elektrického proudu pomocí ampérmetru s vnitřním odporem je důležité vzít v úvahu jeho vliv na přesnost získaných výsledků. Vnitřní odpor ampérmetru se může měnit v závislosti na jeho konstrukci a stavu.
Vnitřní odpor ampérmetru vytváří paralelní vnější odpor elektrického obvodu, ve kterém se provádí měření. Pokud je vnitřní odpor ampérmetru dostatečně malý ve srovnání s vnějším odporem obvodu, jeho dopad na výsledky měření bude zanedbatelný. Pokud je však vnitřní odpor ampérmetru srovnatelný nebo větší než vnější odpor, dochází k podstatnému posunu výsledků měření.
K posouzení vlivu vnitřního odporu ampérmetru na přesnost měření lze použít následující vzorec:
| Měřicí přesnost | Vliv vnitřního odporu |
|---|---|
| Vysoká | Malý vnitřní odpor ampérmetru |
| Průměrná | Odpor ampérmetru je srovnatelný s vnějším odporem obvodu |
| Nízká | Velký vnitřní odpor ampérmetru |
Je důležité vzít v úvahu, že vliv vnitřního odporu ampérmetru na přesnost měření se zvyšuje se zvýšením vnějšího odporu obvodu. Pro přesná měření je proto nutné zvolit ampérmetr s minimálním vnitřním odporem a správně zvolit vnější odpor obvodu.
Vnitřní odpor ampérmetru má tedy významný vliv na přesnost měření elektrického proudu. Pro přesnější výsledky byste měli použít ampérmetry s malým vnitřním odporem a zvážit dopad vnějšího odporu obvodu.