Vôn kế cũng là tải: vì sao đo mạch hở chưa luôn đúng suất điện động?

Vật lý 11 · Ôn tập kiến thức THPT

Vôn kế cóđiện trở hữu hạn vẫn lấy dòng, nên U_đo=εR_V/(r+R_V). “Không mắc tải khác” chưa đồng nghĩa dòng bằng0 nếu chính dụng cụ đo làtải.

Nguồn mô hình cóε,r khôngđổi. Vôn kế cóR_V1=1000Ω đọc6,0V; thay vôn kếR_V2=9000Ω đọc10,8V. Không còn tải nào khác. Đây làdữkiện giảđịnh đểthấy ảnh hưởng đo,không mô tả mọi máy đo thương mại có những điện trở này.

Dòng hai lượt I₁=6/1000=0,006A,I₂=10,8/9000=0,0012A. Nguồn phát cóU=ε−rI. Lấy hiệu hai lượt:r=(10,8−6,0)/(0,006−0,0012)=1000Ω. Suất điện động ε=6,0+1000·0,006=12V.

Kiểm bằng phân áp:12·1000/(1000+1000)=6V;12·9000/(1000+9000)=10,8V. Vôn kếR lớn hơn ít tải hơn, nên số đo gần12V hơn. Không lấy số đo lớn nhất10,8V làmε chínhxác chỉvì lần này dòng nhỏ hơn.

Tự luyện: dùng vôn kếR_V=99000Ω với cùngnguồn. U=12·99000/(1000+99000)=11,88V, vẫn nhỏ hơn12V. Sai lệch tươngđối(12−11,88)/12=1%. Tronggiới hạn R_V≫r,U xấp xỉε,nhưng phải nêu độxấp xỉ cần cho phépđo.

Đơnvị dòng làA,không dùngmA trực tiếp trongr=ΔU/ΔI màgiữ kếtquảΩ. Nếu nguồn đổi nhiệt,hao điện hoặc trở phi tuyến giữa các lần,không thể coi mộtε,r cho cảhai. Nếu dụng cụ đãđược đảm bảo tải khôngđáng kể ởnguồn đang đo, môhình này cho phép bỏgầnđúng; không vì ví dụ nội trở lớn màkết luận mọi phép đo pin thôngthường đều sai50%.

Đọc tiếp: Ohm toàn mạch · Công suất nguồn và tải.