Trong những điều kiện nào sử dụng vôn kế sẽ chính xác hơn ampe kế để đo dòng điện?

Giả sử bạn có một mạch đơn giản với nguồn điện áp V1 được kết nối với điện trở R1, như thế này:

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Bạn có thể kết nối một ampe kế nối tiếp, và sau đó điện trở trong của ampe kế sẽ ảnh hưởng đến việc đọc hiện tại thực tế, gây ra một số lỗi. Nhưng bạn cũng có thể kết nối một vôn kế (có điện trở trong cao) song song trên R1 và tính toán dòng điện bằng cách chia điện áp đo được cho R1. Vẫn còn một số lỗi do điện trở trong của vôn kế, nhưng cái nào sẽ chính xác hơn? Hay cụ thể hơn, trong những điều kiện nào (tức là dòng điện lớn / nhỏ, R1, V1, v.v.) sẽ chính xác hơn khi sử dụng phương pháp thứ hai, với một vôn kế thay vì ampe kế?

— tạm biệt
nguồn

Bạn đang nói chuyện trong mô phỏng hoặc với các thiết bị trong thế giới thực?

— crj11

nếu V1là một nguồn điện áp không đổi, thì một vôn kế sẽ không ảnh hưởng đến dòng điện trong điện trở ngay cả khi điện trở trong của vôn kế thấp. ... Nguồn điện áp đơn giản sẽ cung cấp thêm dòng điện cho vôn kế sử dụng.

— jsotola

Với các thiết bị trong thế giới thực.

— goodatthis

Bạn cũng có thể kết nối một vôn kế (hoạt động tốt với loại cuộn dây di chuyển tương tự) nối tiếp trong mạch - đôi khi rất dễ tìm thấy lỗi ...

— Solar Mike

Chào mừng đến với thế giới của Heisenberg !. Tôi có bị mỉa mai không?

— Trevor_G

Câu trả lời:

$1\Omega$ $1M\Omega$

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

$1\Omega$ $11\Omega$

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này}

$1M\Omega$ $90.9k\Omega$ $1\Omega$ $100k\Omega$

Như bạn có thể thấy, chọn một thiết bị có trở kháng cao trong đó trở kháng nguồn thấp và trở kháng thấp khi trở kháng nguồn cao là lựa chọn tốt nhất để giảm thiểu lỗi do thêm thiết bị vào mạch.

— C_Elegans
nguồn

+1 TL; DR; bạn sử dụng phương pháp nào giới thiệu ít sai số nhất dựa trên điện trở mét so với điện trở mạch.

— Trevor_G

Có rất nhiều lý do ngoài độ chính xác, mặc dù độ chính xác có trong ví dụ đầu tiên của tôi. Dưới đây là một vài ứng dụng trong thế giới thực mà tôi đã xử lý. Đầu tiên, hai từ các trường đại học:

Nếu có ngay cả những cơ hội hiện tại hoặc sự cố nhỏ nhất là một vấn đề. Một ampe kế quá chậm để đáp ứng nhưng bạn có thể trao đổi vôn kế cho một máy hiện sóng (điều khiển đèn LED tắt nguồn điện kỹ thuật số ở chế độ dòng không đổi dẫn đến các bước 1mA trong dòng điện, làm hỏng thí nghiệm).
$V$ $1\Omega$

Sau đó, một (theo nghĩa đen) gần nhà hơn:

Trong điện tử ô tô đôi khi bạn có một dòng điện cao về kết nối nguồn, nhưng bạn muốn đo dòng điện thấp sau đó. Bạn có thể (i) đặt đồng hồ ở chế độ mA, rút ngắn nó, kết nối pin, rút ngắn hoặc (ii) kết nối một điện trở nguồn nối tiếp và đo V qua đó. Loại thứ hai được khuyến nghị nếu bạn chỉ có một nguồn cung cấp cầu chì vạn năng hữu hạn. (Tôi chỉ có phạm vi 200mA và 10A DC có sẵn trong vài mét, phạm vi 10A có độ chính xác 100mA và tôi đã cố gắng theo dõi một cống ~ 40mA)

— Chris H
nguồn