Měření elektrického napětí

Úkol: Naučit se používat voltmetr, objevit zákony pro napětí v obvodech.

Vybavení: Zdroj stejnosměrného napětí 4,5 V, digitální voltmetr, rezistory 56 Ω, 100 Ω, 220 Ω a 470 Ω, vodiče.

1) Napětí na zdroji

Změřte napětí na zdroji \(U_{AB}\) a \(U_{BA}\). Zformulujte obecné pravidlo, jak se zapojuje voltmetr, aby ukazoval kladnou hodnotu.

2) Napětí v sériovém obvodu

Změřte napětí \(U_{AD}\) na zdroji zapojeném v obvodu a napětí na spotřebičích \(U_{AB}\), \(U_{BC}\), \(U_{CD}\). Z měření vyvoďte pravidlo pro napětí v sériovém obvodu.

Na základě těchto výsledků vypočítejte \(U_{BD}\) a \(U_{CA}\) a výpočet ověřte experimentálně.

3) Napětí v paralelním obvodu

Změřte napětí \(U_{AP}\) na zdroji a napětí na spotřebičích \(U_{BQ}\), \(U_{CR}\), \(U_{DS}\). Z experimentu vyvoďte pravidlo pro napětí v paralelním obvodu.

Z předchozího vypočítejte napětí \(U_{BR}\) a \(U_{PD}\) a výsledek ověřte voltmetrem.

Rozšiřující otázky:

Pomocí dokumentace k voltmetru určete chyby měření napětí ve druhém experimentu. Je vaše pravidlo splněno v mezích chyb měření?

Pokuste se najít matematickou souvislost mezi hodnotami napětí a odpory rezistorů použitými ve druhém experimentu.

Poznámky pro učitele

Dá se v pohodě stihnout za 1 hodinu (45 min)