Feladat: 493. fizika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Árkossy Ottó ,  Béres Gábor ,  Danyi Pál ,  Gyurica Béla ,  Peták Tamás ,  Rozenberszki Zsolt ,  Rózsa Tibor ,  Simon Péter ,  Törőcsik Jenő 
Füzet: 1980/november, 166 - 167. oldal  PDF file
Témakör(ök): Árammérés (ampermérő), Feszültségmérés (voltmérő), Áramforrások belső ellenállása, Egyéb ellenállás-kapcsolások, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1980/április: 493. fizika gyakorlat

Az ábrán látható elrendezésben a voltmérő 12 V-ot, az ampermérő 10 mA-t mutat. Ha a kapcsolót zárjuk, akkor az ampermérőn 16 mA-t olvasunk le. Az áramkör mely adatait határozhatjuk meg ezekből az értékekből?
 
 

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A kapcsoló nyitott állásánál mért két adatból (U1=12 V, I1=10 mA=0,01 A) meghatározható a voltmérő belső ellenállása.

Rv=U1/I1=12 V/0,01 A=1200Ω.

Legyen Rb a telep belső ellenállása, R a terhelő ellenállás értéke, RA az ampermérő belső ellenállása.
 
 

Mind a négy áramköri elem sorba van kapcsolva, így eredőjük:
Re=Rb+R+RA+Rv.
Ohm törvénye szerint
Re=Rb+R+RA+Rv=U/I1,(1)
ahol U a telep feszültsége.
Mivel Rv és I1 ismert, Rb+R+RA és U között kaptunk egy összefüggést.
A kapcsoló zárt állásánál a feszültségmérőn nem folyik áram, így Ohm törvénye ebben az esetben (I2=16 mA):
Rb+R+RA=U/I2.(2)
Ezt behelyettesítve az (1) összefüggésbe, U értéke kiszámítható:
U/I2+Rv=U/I1,U=32 V.
Ezt a (2) egyenletbe helyettesítve:
Rb+R+RA=32 V/0,016 A=2000Ω=2 kΩ.
Tehát a megmért adatokból meghatározható a voltmérő ellenállása, a telep feszültsége, valamint az ampermérő, az ellenállás és a telep beleső ellenállásának az eredője.
 

 Rozenberszki Zsolt (Szolnok, Kassai úti Ált. Isk., 8. o. t.)