Электричество 12. Неидеальные приборы

Как решать задачи с неидеальными амперметрами, вольтметрам и батарейками? (В 8-м классе.) #электричество #приборы #физика #8_класс

Пікірлер: 35

  • @alekseyzakharov2708
    @alekseyzakharov27089 ай бұрын

    Отличная подача материала. Спасибо Вам большое за вашу работу!

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    Спасибо на добром слове :)

  • @user-sm1ur5bk2r

    @user-sm1ur5bk2r

    9 ай бұрын

    ​@@JanRauchсколько занимаюсь электроникой ни разу не видел схем с точностью ниже 0,5 проц. Схемы имеют предельное сопротивление 100-200 кило Ом Мультиметром с входным сопротивлением 1-5 мего Ом прекрасно все измеряется. У меня 4 значный мультиметр Есть 5-6 значные мультиметр в которые на последних цифрах только помехи показывают. Ещё есть идеальный операционный усилитель Tl 081 С входным сопротивлением 10-20 мего Ом Так он пока не охвачен отрицательно обратной связью в 100-200 кило Ом. Не может работать так как собирает помехи с других элементов схемы. + Реликтовое излучение, наводки от магнитного поля земли. В общем все что найдет усиливает и возбуждается.

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    @@user-sm1ur5bk2r Но ведь мы с вами и не в 19-м веке, правда? :))

  • @user-sm1ur5bk2r

    @user-sm1ur5bk2r

    9 ай бұрын

    @@JanRauch я вам даже больше скажу почему в музыке перешли на цифровые системы. Допустим есть фильтры возьмём обычный фильтр 6 дБ на октаву Уровень точности элементов может быть 5 проц. Делаем фильт 12 дБ на октаву Точность элементов уже 1 проц. Такой фильтр я делал. Резисторам то хорошо они термостабильная, а вот конденсаторы 2 проц очень дорогие Берём фильт 24 дБ на октаву Там ещё сложнее уже менее 0,5 проц точность элементов. Жесть. Прикиньте мне надо вырезать из музыки частоту в диапазоне допустим 1000-1050 герц. У человека динамический диапазон 40-60 дБ Просадку в 3-6 дБ человек не заметит значит мне нужен примерно фильтр в идеале 36 дБ на октаву. Поэтому математически цифровая техника из спектра уберет эти частоты. А аналоговый фильтр испортит композицию. Цифра позволяет меньше расходовать времени на запись музыки. Допустим рок и металл музыканты могут месяцами искать место для микрофона чтобы записать его. То что мы слышим вживую в студии реально записать очень тяжело. У нас в группе был случай когда на мобилу лежащую на столе записали так как нужно. Кто ее положил и как все произошло никто не помнит Мистика.

  • @user-sm1ur5bk2r

    @user-sm1ur5bk2r

    9 ай бұрын

    @@JanRauch у вас хорошее преподавание все эти законы ома, как работает резисторный мост. И прочие фишки они несомненный атрибут электроники. Я в электронике с 1995 года и только через 15 лет понял как работает операционный усилитель. Я имею ввиду работу внутри чипа. Снаружи он просто обсчитываеться.

  • @PK-um5ig
    @PK-um5ig9 ай бұрын

    16:27 Что то мне подсказывает, что в не зависимости от внутреннего сопротивления амперметра все электроны «бегущие» по подводящим проводам пройдут через амперметр.

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    :)))

  • @AlexeySivokhin

    @AlexeySivokhin

    9 ай бұрын

    Это совершенно верно, но, как правило, из готового (или отремонтированного) устройства амперметр убирают, так что интересен ток в цепи с амперметром, но без него, 😁а это могут быть очень разные величины, если амперметр выбран неправильно!

  • @PK-um5ig

    @PK-um5ig

    9 ай бұрын

    @@AlexeySivokhin в чем проблема, зная импеданс (мы ведь рассматриваем и переменный ток) пересчитать, что там будет без амперметра?

  • @user-nx9om3hr8w
    @user-nx9om3hr8w9 ай бұрын

    с батарейкой я согласен! а вот с вольтметром и амперметром я не согласен. Считаю что их нужно поменять местами. Считаю что у амперметра должна быть эквивалентная схема как у вольтметра только с двумя запараллеленными резисторами, один из них R амперметра, а другой R шунта для снятия разности потенциалов! Если исключить из амперметра R шунта, то вы получите вольтметр. Так же замечу что схема амперметра указанного автором лучше подходит для описания эквивалентной схемы вольтметра! Из позитивного отмечу приятный голос для слушателя, отличный дикторский навык, хорошая подача материала и т.п!

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    Два шунта параллельно идеальному амперметру? Это ж ноль ом :)

  • @user-gr5ff3zy5s

    @user-gr5ff3zy5s

    9 ай бұрын

    🤣

  • @-wx-78-

    @-wx-78-

    9 ай бұрын

    «Вы оба правы.» 😉 Про батарейку: есть теоремы Тевенена и Нортона, двойственные по отношению друг к другу. Нечто аналогичное можно доказать и для участка цепи с неидеальным вольтметром/амперметром.

  • @user-nx9om3hr8w

    @user-nx9om3hr8w

    9 ай бұрын

    @@JanRauch Я думаю так: Хочу отметить что ваша идея представления измерительных приборов верна только вот на мой взгляд вольтметр я бы лучше описал как мой вариант, но всё это вода с моей стороны и по сути дела это ничего не меняет!!! Ваше представление является пред-конечной стадией замещения моё, моя является промежуточной стадией замещение, а конечной стадией замещения будет их представление в виде одиночных резисторов. для идеального вольтметра - к вольтметру последовательно подключается резистор с бесконечно высоким сопротивлением и вся эта конструкция вольтметра параллельно подключается к искомой разности потенциала. для идеального амперметра - к вольтметру последовательно подключается (резистор с бесконечно высоким сопротивлением - Rбвс) и параллельно к вольтметру и Rбвс подключаем R шунта с бесконечно малым сопротивлением. И вся эта конструкция амперметра включается в разрыв цепи. В конечном итоге для полного упрощения: вольтметр можно представить в виде резистора с бесконечно большим сопротивлением параллельно подключенного к искомой разности потенциалов как R общее вольтметра. амперметр можно представить в виде резистора с бесконечно малым сопротивлением включенным в электрическую цепь как R общее амперметра.

  • @vilgelvorec
    @vilgelvorec9 ай бұрын

    Если идет вопрос про метроллогические измерения, то такие приборы в переходе метро не продают. А если про практику, то сопротивление Амперметра при включении с элетродвигателем, в 20кВт - глубоко и всем по фиг. О чем речь в ролике? Есть типа несколько разновидностей контуров: 1. Колебательный контур 2. Идеальный колебательный контур 3. Идеальный нереальный колебательный контур

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    Ролик для бедных восьмиклассников, которым на олимпиадах дают задачи, в которых нужно учитывать сопротивления приборов. Кстати, школьный амперметр обычно 1.5 Ом, вольтметр - 3 кОм.

  • @vilgelvorec

    @vilgelvorec

    9 ай бұрын

    @@JanRauch ну хорошо - немцы захватили дом культуры там они и жили🤗

  • @AlexeySivokhin
    @AlexeySivokhin9 ай бұрын

    А ведь существуют косвенные методы изменерий, при которых ампермерры и вольтметры могут быть идеальными, если не сточки зрея точносьти, то с точки зренпя отсутствия влияния на работу устройства! Ток можно определить, не вмешиваясь в работу цепи- достаточно измерить величину магнитного поля вокруг интересующего проводника. С вольтметром тоже ничего сложного- конденсатор с подвижными пластинами и точное измерение силы притяжения пластин решат эту задачу

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    Не ради спора, просто хочу уточнить (я в ролике что-то такое говорю). Ведь чтобы подобный "идеальный" прибор что-либо измерил, он должен получить от измеряемой системы некоторое количество энергии, верно? И, таким образом, как-то повлиять на работу системы. Безусловно, это влияние можно сделать очень и очень маленьким. Но избавиться от него полностью?

  • @AlexeySivokhin

    @AlexeySivokhin

    9 ай бұрын

    @@JanRauch В динамике, конечно, невозможно. Но если цепь постоянного тока и в ней ничего не меняется - то можно подобать такой измерительный процесс, влияние которого на измеряемую систему быстро затухнет. По проводу течёт постоянный ток. Кладём рядом с ним компас. Очевидно, что влияние было, только когда компас подносили и оно быстро затухает. Показания- есть, а поток энергии был, но в данный момент отсутствует! И поток этот не просто пренебрежимо малый, а строго равный нулю.

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    @@AlexeySivokhin Отчасти я с вами, безусловно, согласен. Но не могу не заметить, что утверждение "по проводу течёт постоянный ток" требует _постоянной_ инструментальной проверки. Иначе как вы можете утверждать, что в проводе течёт постоянный ток? Строго говоря, никак. Утверждение типа "мы же ничего не меняли" строгой критики не выдерживает, к сожалению. Спасибо за важные комментарии!

  • @AlexeySivokhin

    @AlexeySivokhin

    9 ай бұрын

    @@JanRauch Выразившись "мы же ничего не меняли", я подразумевал отсутствие каких-либо коммутаций в измеряемой цепи, к ней не подключалось и не отключалось ничего. Что касается постоянства искорости реагирования на изменения- магнитное поле можно измерить более быстродействующими средствами, например, наблюдать отклонение пучка электронов в вакуумированной трубке, расположенной в зоне действия магнитного поля проводника, или восполоьзоваться эффектом Холла. То, с чем я безусловно согласен- это с тем, что если мы хотим выполнить достоверные и точные измерения, мы непременно на каком-то этапе прямо вмешаемся в работу устройства, и результаты будут всё более недостоверны, К косвенным методам это тоже относися, потому что здесь будут возможны самые непредсказуемые посторонние влияния. Спасибо за содержательную дискуссию и ролик, полезный для начинающих.

  • @-wx-78-

    @-wx-78-

    9 ай бұрын

    @@AlexeySivokhin «Очевидно», ёлы-палы. Стрелка компаса обладает магнитным полем? Это поле взаимодействует с _движущимися_ электронами в проводнике? А насчёт косвенных измерений - практически все измерения таковы. Тот же амперметр не считает протекающий заряд в единицу времени. Даже линейкой мы измеряем не только длину, но и меру косоглазия. 😉

  • @user-nx9om3hr8w
    @user-nx9om3hr8w9 ай бұрын

    (здесь я сделал поспешный и ошибочный вывод) Вниз не советую смотреть, я сам не понял что он хотел там сказать! А вот в верху можно поработать: В верхнем левом углу из R общего цепи ищем R искомое по формуле: U/A = (Rx * Rv / Rx + Rv) + Ra. В верхнем правом углу из R общего цепи ищем R искомое по формуле: U/A = (Rx + Ra) * Rv / (Rx + Ra) + Rv. Там всё просто, убираем воль и амперметры и считаем параллельно и последовательно включенный резисторы. Ужасно подготовился к материалу!

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    Два уравнения и три неизвестных. Не подскажете, как вы решаете эту систему?

  • @user-nx9om3hr8w

    @user-nx9om3hr8w

    9 ай бұрын

    @@JanRauch Сейчас снова нарисовал представленные вами схемы и да вы были правы в вашем представлении уравнения! Прошу прощение за мою невнимательность! Усталость оказала влияние на мои мысли вчера и всё перемешалось в голове.

  • @JanRauch

    @JanRauch

    9 ай бұрын

    @@user-nx9om3hr8w Спасибо :) Но вы правы в том, что есть много других способов разобраться с неидеальными приборами.

  • @user-nx9om3hr8w

    @user-nx9om3hr8w

    9 ай бұрын

    @@JanRauch у меня тогда мысли в кашу смешались, я тогда думал о влиянии измерительных приборов на источник сигналов и влияния внутреннего сопротивления источника, а потом каким-то боком появилась идея что ток и напряжение являются общим, то что я написал выше два уравнения это расчет общего сопротивления

Келесі