การออกแบบแอมป์มิเตอร์

การดัดแปลงกัลวานอมิเตอร์เป็นแอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ และ โอห์มมิเตอร์ (กุมภาพันธ์ 2019).

Anonim

การออกแบบแอมป์มิเตอร์

วงจรไฟฟ้ากระแสตรง


คำถามที่ 1

อะไรจะเกิดขึ้นกับการเคลื่อนไหวของมิเตอร์นี้หากเชื่อมต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่ขนาด 6 โวลต์ "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00718x01.png">

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

มีสองสิ่งที่จะเกิดขึ้น: ประการแรกการเคลื่อนไหวส่วนใหญ่จะได้รับความเสียหายจากกระแสไฟฟ้าที่มากเกินไป ประการที่สองเข็มจะเลื่อนไปทางซ้ายแทนที่จะเป็นทางขวา (ตามที่ควร) เนื่องจากขั้วเป็นแบบย้อนกลับ

หมายเหตุ:

เมื่อมีการใช้กลไกการวัดด้วยระบบไฟฟ้าอิเล็กโทรแมคคานิกส่ายขึ้นทำให้เข็ม "บีบ" ไปจนสุดปลายการเคลื่อนไหวโดยทั่วไปจะเรียกว่า "ตรึง" มิเตอร์ ฉันได้เห็นการเคลื่อนไหวของมิเตอร์ที่ "ตรึงแล้ว" ไม่ดีจนเข็ม งอ จากการกดปุ่มหยุด!

จากความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับการออกแบบมิเตอร์ให้ถามพวกเขาว่าสิ่งที่พวกเขาคิดว่าอาจเสียหายในกรณีที่เกิดไฟฟ้าขัดข้องเช่นนี้ บอกให้ระบุในคำตอบของตน

คำถามที่ 2

เรารู้ว่าการเชื่อมต่อการเคลื่อนไหวของมิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนโดยตรงในชุดข้อมูลด้วยวงจรกระแสสูงเป็นสิ่งที่ไม่ดี ดังนั้นฉันต้องการให้คุณตรวจสอบสิ่งที่ส่วนประกอบอื่น ๆ ต้องเชื่อมต่อกับการเคลื่อนไหวของมิเตอร์เพื่อ จำกัด กระแสผ่านขดลวดของมันเพื่อให้การเชื่อมต่อวงจรในชุดที่มีวงจร 1-amp ส่งผลให้เข็มมิเตอร์เคลื่อนไปที่ ตำแหน่งเต็มรูปแบบ

ในแผนภาพแสดงทั้งส่วนประกอบพิเศษและลักษณะที่ชุดเครื่องเมตรจะเชื่อมต่อกับวงจรแบตเตอรี่ / ตัวต้านทานเพื่อวัดกระแส

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

คำถามต่อเนื่อง: ให้ช่วง 0 ถึง 1 แอมแปร์ของแอมป์มิเตอร์ที่สร้างขึ้นโดยรีซิสเตอร์ "shunt" 0.4004 Ωเท่าไหร่ที่เมตรจะบันทึกลงเมื่อเชื่อมต่ออยู่ในชุดพร้อมกับแบตเตอรี่ 6 โวลต์และตัวเก็บประจุ 6 โอห์ม "ซ่อน" > หมายเหตุ:

นักเรียนบางคนเริ่มรู้สึก "สูญหาย" เมื่อพยายามตอบคำถามแบบนี้ พวกเขาอาจรู้วิธีการประยุกต์ใช้กฎของโอห์มกับวงจร แต่พวกเขาไม่ทราบวิธีออกแบบวงจรที่ใช้กฎหมายของโอห์มเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ในกรณีนี้คุณสามารถนำความเข้าใจของตนผ่านทางชุดคำถามเช่นนี้:

เหตุใดการเคลื่อนที่ของมิเตอร์ "ตรึง" ถ้าเชื่อมต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่?
ส่วนประกอบไฟฟ้าชนิดใดที่สามารถนำมาใช้ในปัจจุบัน "ห่าง" จากการเคลื่อนไหวโดยไม่ จำกัด กระแสที่วัดได้?
เราจะเชื่อมต่อส่วนประกอบนี้กับมิเตอร์ (ชุดหรือขนาน) ได้อย่างไร? (วาดทั้งสองรูปแบบและปล่อยให้นักเรียนตรวจสอบตัวเองว่ารูปแบบการเชื่อมต่อใดที่เป็นไปตามเป้าหมายของการ จำกัด กระแสในมิเตอร์)

คำถามต่อไปนี้ค่อนข้างน่าสนใจและทำให้นักเรียนต้องประเมินประสิทธิภาพของแอมมิเตอร์ที่ "สร้างขึ้น" อย่างรอบคอบ ที่รากปัญหาคล้ายคลึงกับการโหลดโวลต์มิเตอร์ แต่แน่นอนว่าเรากำลังจัดการกับ ammeters ที่นี่มากกว่าโวลต์มิเตอร์

คำถามที่ 3

กำหนดช่วงการวัดของแอมป์มิเตอร์ต่อไปนี้

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ช่วง = 500 mA

หมายเหตุ:

การกำหนดช่วงของแอมป์มิเตอร์เป็นเพียงการออกกำลังกายในกฎหมายของโอห์มเท่านั้น เป็นเรื่องสำคัญมากที่นักเรียนของคุณจะได้รับค่าต้านทานของตัวต้านทานแบบ shunt resistor ที่อยู่ใน มิลลิวินาที โอห์มและไม่ใช่ เมกะ โอห์ม! ใช่มีความแตกต่างระหว่างตัวพิมพ์เล็ก "m" และตัวพิมพ์ใหญ่ "M"!

คำถามที่ 4

อะไรจะเกิดขึ้นกับการทำงานของวงจรแอมป์มิเตอร์นี้ถ้าสายไฟที่ทำเครื่องหมายไว้ในภาพประกอบจะไม่เปิด "/ / www.beautycrew.com.au/sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00732x01.png">

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ถ้าสายไฟไม่ให้เปิดแอมป์มิเตอร์จะไม่ตอบสนองต่อกระแสอินพุทใด ๆ เลย

หมายเหตุ:

นักเรียนบางคนอาจคิดว่าแอมป์มิเตอร์จะไม่ตอบสนองเลยด้วยตัวต้านทานแบบเปิดเพราะว่าพวกเขาเชื่อมโยงข้อผิดพลาด "เปิด" กับการขาดกระแสไฟฟ้าและขาดกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีศูนย์ตอบสนองจากการเคลื่อนที่ของมิเตอร์ การตรวจสอบอย่างรอบคอบของวงจร แต่พบว่าตรงข้ามแน่นอนจะเกิดขึ้น

คำถามที่ 5

จะเกิดอะไรขึ้นกับฟังก์ชั่นของวงจรแอมมิเตอร์นี้ถ้าตัวต้านทานไม่สามารถเปิดได้?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ถ้าตัวต้านทานไม่ให้เปิดแอมป์มิเตอร์จะมีความไวมากขึ้น

หมายเหตุ:

นักเรียนบางคนอาจคิดว่าแอมป์มิเตอร์จะไม่ตอบสนองเลยด้วยตัวต้านทานแบบเปิดเพราะว่าพวกเขาเชื่อมโยงข้อผิดพลาด "เปิด" กับการขาดกระแสไฟฟ้าและขาดกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีศูนย์ตอบสนองจากการเคลื่อนที่ของมิเตอร์ การตรวจสอบอย่างรอบคอบของวงจร แต่พบว่าตรงข้ามแน่นอนจะเกิดขึ้น

คำถามที่ 6

แสดงที่นี่เป็นวงจรแอมป์มิเตอร์ที่มีสวิทช์ตัวเลือกพิเศษเรียกว่าตัวเลือก ก่อนเลิกทำ :

สวิทช์ตัวเลือกพิเศษชนิดนี้เป็นสิ่งสำคัญที่จะมีในวงจรแอมป์มิเตอร์เช่นที่แสดงไว้ด้านบน ถ้าเราต้องการสร้างแอมป์มิเตอร์เหมือนกันโดยใช้สวิตช์ selector ( break-before-make ) ตามปกติมิเตอร์จะอ่อนไหวต่อความเสียหายในระหว่างการใช้งานปกติ:

อธิบายว่าเหตุใดการออกแบบวงจรแรกจะดีกว่าแบบที่สองและรูปแบบการใช้งานใดที่จะเป็นอันตรายต่อการออกแบบที่สอง (แต่ไม่ใช่ในครั้งแรก)

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ประเภทของการใช้งานที่อาจเกิดความเสียหายต่อมิเตอร์ที่สอง แต่ไม่ใช่ครั้งแรกจะเปลี่ยนช่วงขณะวัดกระแส

หมายเหตุ:

อีกวิธีหนึ่งในการแก้ปัญหาก่อนที่จะเกิดปัญหาคือการใช้วงจรสลับ ความถี่วิทยุ มากกว่าที่จะมีตัวต้านทานช่วงอิสระสำหรับช่วงการวัดแต่ละช่วงปัจจุบัน

คำถามที่ 7

ควรใช้แอมมิเตอร์ที่มีความต้านทานต่อการป้อนข้อมูลที่ต่ำมากหรือมีความต้านทานต่อการป้อนข้อมูลที่สูงมาก (ความต้านทานอินพุตเป็นค่าความต้านทานไฟฟ้าที่อยู่ภายในตัวมิเตอร์ซึ่งวัดระหว่างตัวนำทดสอบ) "# 7"> เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ควรมีแอมป์มิเตอร์เป็นจำนวนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นี้เป็นสิ่งสำคัญเมื่อใช้ในการวัดกระแสในวงจรที่มีความต้านทานน้อย

หมายเหตุ:

คำตอบสำหรับคำถามนี้เกี่ยวข้องกับหลักการที่สำคัญมากของการ โหลดมิเตอร์ ช่างเทคนิคโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องตระหนักถึงการโหลดของเมตรและวิธีการวัดที่ผิดพลาดอาจเกิดขึ้นได้ คำตอบยังเกี่ยวข้องกับวิธีการต่อแอมเมอร์กับวงจรที่ทดสอบ อยู่เสมอ : เป็นชุดอนุกรมเสมอ!

คำถามที่ 8

สำหรับช่วงเวลาใดของการวัดในปัจจุบันพารามิเตอร์การออกแบบใดของแอมป์มิเตอร์แบบแอมป์มิเตอร์จะมีผลต่อความต้านทานขาเข้าของข้อมูลหรือไม่? กล่าวอีกนัยหนึ่งในการหาค่าความต้านทานขาเข้า "เหมาะ" ของแอมป์มิเตอร์ในช่วงที่กำหนดค่าของส่วนประกอบที่เหมาะสมที่สุดคือเท่าใด?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

เพื่อให้ได้ความต้านทานต่อการป้อนข้อมูลน้อยที่สุดโดยไม่ต้องเปลี่ยนช่วงของแอมป์มิเตอร์คุณจะต้องมีการเคลื่อนไหวของมิเตอร์โดยมีการให้คะแนนเต็มพิกัดต่ำสุดและความต้านทานต่อขดลวดต่ำสุด

คำถามท้าทาย: เป็นไปได้ไหมที่จะปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องมิเตอร์มิเตอร์มิเตอร์ตามคำแนะนำที่กำหนดไว้ในที่นี้โดยเพิ่มตัวต้านทานให้? ถ้าใช่แล้วล่ะ?

หมายเหตุ:

ถ้านักเรียนของคุณได้ศึกษาเกี่ยวกับการออกแบบโวลต์มิเตอร์แล้วคุณอาจต้องการให้พวกเขาเปรียบเทียบตัวบ่งชี้การออกแบบตัวเดียวที่มีอิทธิพลต่อความไวในโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้าที่มีสองปัจจัยที่ระบุไว้ในคำตอบสำหรับคำถามนี้ ทำไมความต้านทานการขดลวดของมิเตอร์จึงเป็นตัววัดความไวของโวลต์มิเตอร์ แต่อยู่ในความไวของแอมป์มิเตอร์? ท้าทายนักเรียนของคุณด้วยคำถามนี้โดยขอให้พวกเขานำเสนอวงจรโวลต์มิเตอร์และวงจรแอมป์มิเตอร์ที่มีความต้านทานขดลวดที่แตกต่างกัน ให้พวกเขาคิดวิธีการตั้งค่าปัญหามากกว่าที่คุณจะตั้งค่าปัญหาสำหรับพวกเขา!

นักเรียนบางคนอาจแนะนำว่าความต้านทานของขดลวดที่มีประสิทธิภาพของการเคลื่อนที่ของมิเตอร์อาจลดลงเมื่อเพิ่มความต้านทานการหักเหในการเคลื่อนที่ ถ้าใครเสนอวิธีแก้ปัญหานี้ให้คำนวณการทำงานของแอมป์มิเตอร์บนแผงไวท์บอร์ดกับชั้นเรียนและดูว่ามีผลอะไร!

คำถามที่ 9

ตัวต้านทานต่อเนื่องมักใช้เป็นอุปกรณ์วัดกระแสในการออกแบบเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำมากเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน โดยการวัดปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงโดยตัวต้านทานแบบ shunt คุณจะสามารถกำหนดปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่จะผ่านได้:

สมมุติว่าความต้านทานต่อ shunt มีความโดดเด่น ด้วยคะแนนดังต่อไปนี้ 150 A, 50 mV อะไรคือความต้านทานของ shunt นี้ในโอห์ม "# 9"> เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

สัญกรณ์เมตริก: 333.3 μΩ

สัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์: 3.333 × 10 -4 Ω

สัญกรณ์ทศนิยมธรรมดา: 0.0003333 Ω

หมายเหตุ:

ถามนักเรียนของคุณว่าพวกเขาคิดว่าตัวต้านทานสามารถทำได้ด้วยความต้านทานต่ำ (เศษเล็กเศษน้อยของโอห์ม!) สิ่งที่พวกเขาคิดว่าต้านทานตัวต้านทานจะมีลักษณะเหมือนในชีวิตจริง? ถ้าคุณมีตัวต้านทานตัวฉนวนที่มีอยู่ในห้องเรียนของคุณให้แสดงต่อนักเรียน หลังจากที่ พวกเขาแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการก่อสร้างแล้ว

คำถาม 10

ตัวต้านทานตัว หด ตัวที่ใช้สำหรับการวัดค่าความถูกต้องแม่นยำในปัจจุบันมีขั้วทั้งสี่สำหรับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าถึงแม้ว่าตัวต้านทานปกติจะมีเพียง 2 ตัวเท่านั้น:

อธิบายว่าจะทำอย่างไรกับการเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์เข้ากับขั้วต่อสองขั้วเดียวกันที่มีกระแสไฟฟ้าสูงผ่านตัวต้านทานโช้คเช่นนี้

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

การเชื่อมต่อตัวต้านทานตัวต้านทานแบบสองเส้นจะไม่เป็นไปตามความถูกต้องของตัวต้านทานตัวต้านทานแบบสี่สายเนื่องจากความต้านทานต่อการเชื่อมต่อระหว่างสายไฟกับตัวต้านทานของตัวต้านทาน

คำถามที่ท้าทาย: วาดแผนผังแผนภาพแสดงความต้านทานจรจัดทั้งหมดภายในวงจรเชื่อมต่อแบบสองสาย shunt เพื่อชี้แจงแนวคิด

หมายเหตุ:

แม้ว่าเศษส่วนบางส่วนของโอห์มของความต้านทาน "หลงทาง" ไม่อาจดูเหมือนมากพวกเขามีความสำคัญเมื่อเทียบกับที่มีอยู่แล้ว (มาก) ความต้านทานต่ำของตัวต้านทานฉนวนของร่างกาย

หนึ่งในความยากลำบากทางความคิดที่ฉันได้พบกับนักเรียนหลายต่อหลายครั้งคือความสับสนเกี่ยว กับความ ต้านทานแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้า ฯลฯ ซึ่งถือว่าเป็นจำนวนเงินที่ "สำคัญ" ตัวอย่างเช่นฉันได้นักเรียนบอกฉันว่าความแตกต่างระหว่าง 296, 342.5 โอห์มและ 296, 370.9 โอห์มคือ "ใหญ่มาก" เมื่อในความเป็นจริงน้อยกว่าหนึ่งหมื่นนับร้อยเปอร์เซ็นต์ของค่าความต้านทานฐาน นักเรียนเพียง แต่หักความต้านทาน 2 ตัวและได้ 28.4 โอห์มแล้วคิดว่า "28.4" เป็นปริมาณที่สำคัญเพราะเทียบได้กับค่าอื่น ๆ ที่ใช้ในการจัดการกับ (100 โอห์ม 500 โอห์ม 1000 โอห์ม ฯลฯ )

ในทางตรงกันข้ามนักเรียนอาจไม่ได้เห็นความสำคัญของกี่ร้อยของโอห์มของความต้านทานจรจัดในวงจรต้านทานตัวต้านทานเมื่อความต้านทานทั้งหมดของตัวต้านทานตัวต้านทานเป็นเพียงไม่กี่ร้อยของโอห์ม สิ่งที่สำคัญที่สุดในปัญหาความถูกต้องคือ เปอร์เซ็นต์ หรือข้อผิดพลาดไม่ใช่ค่าสัมบูรณ์ของข้อผิดพลาดเอง นี่เป็นอีก ทักษะในการประเมินทักษะ ที่คุณควรเสริมสร้างในทุกโอกาส

คำถาม 11

ตัวทรุดตัวต้านทานที่ต่ำมากในการต้านทานมักจะทำจากมวลที่ค่อนข้างใหญ่ของโลหะ ความต้านทานที่แม่นยำของพวกเขาจะถูกปรับเทียบโดยใช้กระบวนการที่เรียกว่าการ ตัดแต่ง ซึ่งช่างจะใช้แฟ้มโลหะและโลหะ "trims" จากตัวนำ shunt จนกระทั่งความต้านทานถึงค่าที่ถูกต้อง นี้แน่นอนทำงานเฉพาะถ้าต้านทานขัดเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยเจตนาที่มีความต้านทานที่ต่ำเกินไป "ฉันตัดบอร์ดสองครั้งและยังสั้นเกินไป!"

เราจะวัดความต้านทานของ shunt ด้วยความแม่นยำสูงในระหว่างกระบวนการ "trimming" # 11 "> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

สร้างแอมป์มิเตอร์และตัดอิเล็กทรอนิคส์ shunt เข้าที่โดยมีปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ผ่านการปรับเทียบ

หมายเหตุ:

คำตอบสำหรับคำถามนี้ดูเรียบง่าย แต่ยังใช้ประโยชน์ได้จริง แน่ใจว่าจะดีที่มีอุปกรณ์ทดสอบและสอบเทียบที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับห้องปฏิบัติการของเราทุกเวลา แต่ต้องเป็นจริง เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับนักเรียนของคุณว่าพวกเขามีส่วนร่วมในการอภิปรายเกี่ยวกับปัญหาเช่นนี้จากมุมมองที่เป็นประโยชน์ เป็นหน้าที่และสิทธิพิเศษของคุณในฐานะอาจารย์ผู้สอนเพื่อนำประสบการณ์ของคุณเองมาอภิปรายและท้าทายนักเรียนด้วยอุปสรรคที่สมจริงในการคาดหวังในอุดมคติของพวกเขา

คำถาม 12

ขั้นตอนสำคัญในการสร้างเครื่องวัดโวลต์มิเตอร์หรือแอมป์มิเตอร์แบบอนาล็อกคือการตรวจสอบความต้านทานขดลวดของมิเตอร์ได้อย่างถูกต้อง ในมาตรวิทยาไฟฟ้ามักง่ายที่จะได้รับค่าความต้านทานที่แม่นยำมาก ("มาตรฐาน") มากกว่าที่จะได้รับแรงดันอย่างเท่าเทียมกันแม่นยำหรือการวัดกระแส หนึ่งเทคนิคที่สามารถใช้เพื่อตรวจสอบความต้านทานขดลวดของการเคลื่อนที่ของมิเตอร์ได้โดยไม่ต้องวัดแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าได้อย่างถูกต้องดังนี้

ขั้นแรกให้เชื่อมต่อชนิดของ กล่อง ความต้านทานแบบตัวแปร หลายสิบ ชุดกับแหล่งจ่ายไฟ DC ที่มีการควบคุมแล้วไปที่การทดสอบมิเตอร์ที่จะทดสอบ ปรับความต้านทานของกล่องนับสิบเพื่อให้การเคลื่อนที่ของมิเตอร์เคลื่อนที่ไปอยู่ในจุดที่แม่นยำในมาตราส่วนโดยเฉพาะอย่างยิ่งควรทำเครื่องหมายครบถ้วน (100%) บันทึกการตั้งค่าความต้านทานของกล่องทศวรรษเป็น R 1 :

จากนั้นเชื่อมต่อความต้านทานที่รู้จักกันในแนวขนานกับขั้วต่อของมิเตอร์ ความต้านทานนี้จะเรียกว่า R s, ความต้านทานต่อเนื่อง การโก่งตัวของมิเตอร์จะลดลงเมื่อทำเช่นนี้ ปรับความต้านทานของกล่องทศวรรษให้พอดีจนกว่าความต้านทานการเคลื่อนไหวของมิเตอร์จะกลับสู่สถานที่เดิม บันทึกการตั้งค่าความต้านทานของกล่องทศวรรษเป็น R 2 :

ความต้านทานของขดลวดของขดลวด ( ขดลวด R) สามารถคำนวณได้จากสูตรดังต่อไปนี้:

ขดลวด R = R s


R 2

(R 1 - R 2 )

งานของคุณคือการแสดงให้เห็นว่าสูตรนี้มาจากไหนมาจากกฎของโอห์มและสมการอื่นใดที่คุณอาจคุ้นเคยกับการวิเคราะห์วงจร

คำแนะนำ: ในทั้งสองกรณี (กล่องทศวรรษที่กำหนดไว้ที่ R 1 และตั้งค่าเป็น R 2 ) แรงดันไฟฟ้าทั่วความต้านทานขดลวดของมิเตอร์จะเหมือนกันกระแสผ่านการเคลื่อนที่ของมิเตอร์จะเหมือนกันและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจะเท่ากัน

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

หนึ่งที่เริ่มจากคือสมการแรงดันไฟฟ้าหาร V R = V T ((R / (R T ))) นำไปใช้กับแต่ละสถานการณ์วงจร:

V เมตร = ขดลวด R


ขดลวด R 1 + R

V เมตร = ขดลวด R R s


R 2 + (R coil || R s )

เนื่องจากเรารู้ว่าแรงดันไฟฟ้าของมิเตอร์เหมือนกันในสองสถานการณ์เราอาจตั้งค่าสมการเหล่านี้ให้เท่ากัน:

ขดลวด R


ขดลวด R 1 + R

= ขดลวด R R s


R 2 + (R coil || R s )

หมายเหตุ: แถบคู่ในสมการข้างต้นแสดงเทียบเท่า ขนาน ของ R coil และ R s ซึ่งคุณจะมีการแทนที่นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสม

หมายเหตุ:

ปัญหานี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าการออกกำลังกายในพีชคณิตแม้ว่าจะแสดงให้เห็นว่าการวัดค่าทางไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสามารถทำได้โดยใช้ตัวต้านทานมาตรฐานมากกว่าโวลต์มิเตอร์หรือแอมเมตเตอร์ที่แม่นยำ

คำถามที่ 13

อย่าเพิ่งนั่งตรงนั้น! สร้างอะไร!

การเรียนรู้ทางคณิตศาสตร์ในการวิเคราะห์วงจรต้องมีการศึกษาและการปฏิบัติมาก โดยปกติแล้วนักเรียนจะได้ฝึกฝนโดยพยายามแก้ไขปัญหาตัวอย่างมากมายและตรวจสอบคำตอบของผู้เรียนจากแบบฝึกหัดหรือผู้สอน ในขณะนี้ดีมีวิธีที่ดีกว่ามาก

คุณจะได้เรียนรู้มากขึ้นโดยการ สร้างและวิเคราะห์วงจรจริง เพื่อให้อุปกรณ์ทดสอบของคุณมี "คำตอบ" แทนหนังสือหรือบุคคลอื่น สำหรับการออกกำลังกายการสร้างวงจรที่ประสบความสำเร็จให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:

  1. วัดและบันทึกค่าส่วนประกอบทั้งหมดอย่างละเอียดก่อนที่จะมีการก่อสร้างวงจร
  2. วาดแผนภาพแผนภาพสำหรับวงจรที่จะวิเคราะห์
  3. สร้างวงจรนี้อย่างระมัดระวังใน breadboard หรือสื่อที่สะดวกอื่น ๆ
  4. ตรวจสอบความถูกต้องของการก่อสร้างของวงจรต่อสายแต่ละสายแต่ละจุดเชื่อมต่อและตรวจสอบองค์ประกอบเหล่านี้ทีละตัวบนแผนภาพ
  5. วิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์วงจรแก้ค่าทุกค่าของแรงดันกระแส ฯลฯ
  6. วัดปริมาณเหล่านี้อย่างระมัดระวังเพื่อยืนยันความถูกต้องของการวิเคราะห์ของคุณ
  7. หากมีข้อผิดพลาดที่สำคัญ (มากกว่าไม่กี่เปอร์เซ็นต์) ให้ตรวจสอบการก่อสร้างวงจรของคุณอย่างละเอียดจากแผนภาพแล้วค่อยคำนวณค่าและวัดค่าใหม่อย่างรอบคอบ

หลีกเลี่ยงค่าความต้านทานสูงและต่ำมากเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการวัดที่เกิดจากการ "โหลด" มาตรวัด ผมขอแนะนำตัวต้านทานระหว่าง 1 kΩถึง 100 kΩเว้นเสียแต่ว่าแน่นอนว่าจุดประสงค์ของวงจรคือเพื่อแสดงผลของการโหลดมิเตอร์!

วิธีหนึ่งที่คุณสามารถประหยัดเวลาและลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดคือการเริ่มต้นด้วยวงจรที่ง่ายมากและเพิ่มส่วนประกอบเพิ่มขึ้นเพื่อเพิ่มความซับซ้อนหลังจากการวิเคราะห์แต่ละครั้งแทนที่จะสร้างวงจรใหม่สำหรับปัญหาการปฏิบัติแต่ละครั้ง อีกเทคนิคหนึ่งที่ช่วยประหยัดเวลาคือการใช้ส่วนประกอบเดียวกันในการกำหนดค่าต่างๆของวงจรต่างๆ ด้วยวิธีนี้คุณจะไม่ต้องวัดค่าขององค์ประกอบใด ๆ มากกว่าหนึ่งครั้ง

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ปล่อยให้อิเล็กตรอนตัวเองให้คำตอบของคุณเอง "ปัญหาการปฏิบัติ"!

หมายเหตุ:

เป็นประสบการณ์ของผมที่นักเรียนต้องการการฝึกซ้อมอย่างมากกับการวิเคราะห์วงจรเพื่อให้เกิดความชำนาญ ด้วยเหตุนี้อาจารย์ผู้สอนมักจะให้นักเรียนมีปัญหาในการปฏิบัติงานจำนวนมากและให้คำตอบแก่นักเรียนเพื่อตรวจสอบการทำงานของตน ในขณะที่วิธีนี้ทำให้นักเรียนมีความชำนาญในทฤษฎีวงจรก็ไม่สามารถให้ความรู้อย่างเต็มที่พวกเขา

นักเรียนไม่จำเป็นต้องฝึกคณิตศาสตร์เท่านั้น พวกเขายังต้องการจริงอาคารปฏิบัติวงจรและใช้อุปกรณ์ทดสอบ ดังนั้นฉันจึงแนะนำวิธีการอื่นต่อไปนี้: นักเรียนควร สร้าง "ปัญหาการปฏิบัติ" ของตัวเองด้วยส่วนประกอบที่เป็นจริงและพยายามคำนวณค่าแรงดันและกระแสในรูปแบบต่างๆทางคณิตศาสตร์ ด้วยวิธีนี้ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ "มีชีวิตชีวา" และนักเรียนได้รับความชำนาญในทางปฏิบัติพวกเขาจะไม่ได้รับโดยการแก้สมการเท่านั้น

อีกเหตุผลหนึ่งในการปฏิบัติตามวิธีนี้คือการสอน วิธีการทางวิทยาศาสตร์ : กระบวนการทดสอบสมมติฐาน (ในกรณีนี้เป็นการคาดการณ์ทางคณิตศาสตร์) โดยการทดลองจริง นักเรียนยังจะได้พัฒนาทักษะการแก้ปัญหาจริงเช่นกันเนื่องจากบางครั้งอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการสร้างวงจร

ใช้ช่วงเวลาสั้น ๆ กับชั้นเรียนของคุณเพื่อทบทวนกฎ "สำหรับการสร้างวงจรก่อนที่จะเริ่มต้น พูดคุยเกี่ยวกับปัญหาเหล่านี้กับนักเรียนของคุณในลักษณะการเสวนาแบบเดียวกับที่คุณพูดคุยเกี่ยวกับคำถามในตารางงานแทนที่จะพูดกับพวกเขาในสิ่งที่ควรและไม่ควรทำ ฉันไม่เคยหยุดหย่อนที่จะประหลาดใจที่วิธีการที่นักเรียนไม่ค่อยเข้าใจคำแนะนำเมื่อนำเสนอในรูปแบบการบรรยายทั่วไป (อาจารย์คนเดียว)!

ทราบอาจารย์ที่อาจบ่นเกี่ยวกับ "เสียเวลา" ที่จำเป็นในการมีนักเรียนสร้างวงจรจริงแทนเพียงทางคณิตศาสตร์วิเคราะห์ทฤษฎีวงจร:

นักเรียนคนใดที่เรียนหลักสูตรของคุณ "meta-tags hidden-print">

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง:

Downtilt เสาอากาศและครอบคลุมเครื่องคิดเลขเครื่องคิดเลขเหนี่ยวนำ Microstrip เครื่องคิดเลข Crosstalk Stripline

  • ←แผ่นงานก่อนหน้า

  • ดัชนี Worksheets

  • แผ่นงานถัดไป→