Att ta reda på vad som förutsätts. Ellära

Frågorna ställs troligen på detta sätt för att du ska visa förståelse för sammanhangen i Ohms lag och på vilka sätt som mätmetod och mätinstrument kan påverka mätresultaten. Du behöver ha kunskap i vilka typiska egenskaper som en Ampere-meter respektive Volt-meter bör ha. Den viktigaste egenskapen är mätinstrumentets inre resistans.

Fundera på hur mätinstrumentens inre resistans påverkar mätresultatet i a) respektive b).

Alltså jag vet ju vad inre resistans är, men sedan vet jag inte heller vilken elektronström riktning det är.

Ok, använd dina kunskaper om Ohms lag och mätinstrumentens inre resistans så kommer du säkert på vad Elin förutsätter.

(Strömmens och elektronernas riktning har ofta betydelse men inte i denna uppgift)

a) Hur mycket av strömmen på 40,3 mA går igenom M?

Alltså jag kan räkna ut storheten. Nu vet jag i alla fall att en voltmeter kräver en hög resistans medan en amperemeter har en låg resistans. Så om voltmeterna kopplas först så kommer strömmen i ampere metern bli liten. Däremot vet jag inte varför en voltmeter kräver en hög resistans medan en ampere meter kräver liten. 

Sputnik66 skrev:

Alltså jag kan räkna ut storheten. Nu vet jag i alla fall att en voltmeter kräver en hög resistans medan en amperemeter har en låg resistans.

Bra. Ja.

Så om voltmeterna kopplas först så kommer strömmen i ampere metern bli liten.

Nej, det är fel. Det motsäger det du skrev ovan.

Däremot vet jag inte varför en voltmeter kräver en hög resistans medan en ampere meter kräver liten. 

Titta på uppgift a) och fundera på det omvända. Hur skulle mätningarna av spänning och ström påverkas om voltmeterns resistans var låg (10 ohm) och amperemeterns resistans var hög (10 megaohm)?

Kanske nedanstående figur kan vara till hjälp:

A-et med ring är en ideal amperemeter (noll resistans) och V-et med ring är en ideal voltmeter (oändlig resistans).
En verklig amperemeter har en resistans, Rampmeter, som är låg men inte noll.
En verklig voltmeter har en resistans, Rvoltmeter, som är hög men inte oändlig.

Jag tror det är begreppen som jag kanske misstar mig på. Ampere är ju ström medan spänning är det arbete som krävs att förflytta en laddning från en plats till en annan. 

Tack för ditt enorma tålamod med mig förresten :)

Varsågod, det är klart du ska få hjälp. Men om du ska kunna få hjälp och visa att du förstått så behöver du föra en dialog. Jag försöker föra den dialogen med hjälp av frågor. Ja, vi mäter strömstyrkan i Ampere och spänningsnivån i Volt.

Titta på bilden för uppgift a). Amperemetern visar 40,3 mA. Resistansen hos M är 200 ohm.

1. Om voltmeterns inre resistans är 100 megaohm, går det då mest ström genom voltmetern eller genom M?

2. Om voltmeterns inre resistans är 10 ohm, går det då mest ström genom voltmetern eller genom M?

1. Det går väl mest ström genom M då voltmeterns höga inre resistans kväver strömtillförseln

Ja, och 2?

Vice versa

Ok.

1. Hur stor blir strömmen genom voltmetern respektive M?

2. Hur stor blir strömmen genom voltmetern respektive M?

Kretsen i a

För att resistansen som beräknas från uppmätta värden ska vara korrekt måste $R_V \rightarrow \infty$. Detta förstås enkelt genom att det sker en parallell strömdelning mellan resistorn M och voltmetern V vilken ger att strömmen i resistorn M är enbart 40.3 mA om resistansen i voltmetern är oändlig. Detta kan visas matematiskt:

$I_M = I_A \dfrac{R_V}{R_V + R_M} = I_A \dfrac{R_V}{R_V}\dfrac{1}{1+R_M/R_V}$

Om $R_V \rightarrow \infty$ så $R_M/R_V = 0$ vilket ger $I_M = I_A$.

Kretsen i b

För att resistansen som beräknas från uppmätta värden ska vara korrekt måste $R_A \rightarrow 0$. Detta förstås enkelt genom att det sker ett spänningsfall över amperemetern A så spänningen över resistorn K är enbart 0.75 V om resistansen i amperemetern är noll. Detta kan visas matematiskt:

$V_K= V_V - R_A I_A$

Om $R_A \rightarrow 0$ så $R_A I_A = 0$ vilket ger $V_K = V_V$